LWL-Museum für Naturkunde Westfälisches Landesmuseum mit Planetarium

Abhandlungen aus dem

Westfälischen Museum für Naturkunde

72. Jahrgang· 2010 ·Heft 3/4

Patricia Göbel (Hrsg.)

Quellen im Münsterland

Beiträge zur Hydrogeologie, Wasserwirtschaft, Ökologie und Didaktik

LWL Für die Menschen.

Für Westfalen-Lippe.

Hinweise für Autoren

In der Zeitschrift Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde werden naturwissen­

schaftliche Beiträge veröffentlicht, die den Raum Westfalen betreffen. Druckfertige Manuskripte sind an die

Schriftleitung zu senden.

Aufbau und Form des Manuskriptes:

1. Das Manuskript soll folgenden Aufbau haben: Überschrift, darunter Name (ausgeschrieben) und Wohn­

ort des Autors, Inhaltsverzeichnis, kurze Zusammenfassung in deutscher Sprache, klar gegliederter Haupt­

teil, Literaturverzeichnis (Autoren alphabetisch geordnet), Anschrift des Verfassers.

2. Manuskript auf Diskette oder CD (gängiges Programm, etwa WORD) und einseitig ausgedruckt.

3. Die Literaturzitate sollen enthalten: Autor, Erscheinungsjahr, Titel der Arbeit, Name der Zeitschrift in den

üblichen Kürzeln, Band, Seiten; bei Büchern sind Verlag und Erscheinungsort anzugeben. Beispiele:

KR.AMER, H. (1962): Zum Vorkommen des Fischreihers in der Bundesrepublik Deutschland. - J. Orn. 103:

401 - 417.

RUNGE, F. (1992): Die Naturschutzgebiete Westfalens und des früheren Regierungsbezirks Osnabrück.

4. Aufl. - Aschendorff, Münster. Bei mehreren Autoren sind die Namen wie folgt zu nennen: MEYER,

H„ HUBER, A. & F. BAUER (1984):„ .

4. Besondere Schrifttypen im Text: fett, gesperrt, kursiv (wissenschaftliche Art- und Gattungsnamen sowie

Namen von Pflanzengesellschaften), Kapitälchen (Autorennamen).

Abschnitte, die in Kleindruck gebracht werden können, am linken Rand mit „petit" kennzeichnen.

5. Die Abbildungsvorlagen (Fotos, Zeichnungen, grafische Darstellungen) müssen bei Verkleinerung

auf Satzspiegelgröße (12,6 x 19,8 cm) gut lesbar sein. Größere Abbildungen (z.B. Vegetationskarten und

-tabellen) können nur in Ausnahmefällen nach Rücksprache mit der Schriftleitung gedruckt werden. Farb­

drucke gehen zu Lasten der Autoren.

6. Fotos sind in schwarzweißen Hochglanzabzügen vorzulegen.

7. Die Unterschriften zu den Abbildungen und Tabellen sind nach Nummern geordnet (Abb. 1, Tab. 1 .. . )auf

einem separaten Blatt beizufügen.

Korrekturen:

Korrekturfahnen werden dem Autor einmalig zugestellt. Korrekturen gegen das Manuskript gehen auf Rech­

nung des Autors.

Für den Inhalt der Beiträge sind die Autoren allein verantwortlich.

Jeder/es Autor/ Autorenteam erhält 50 Freiexemplare/Sonderdrucke seiner Arbeit.

Schriftleitung Abhandlungen:

Dr. Bernd Tenbergen

LWL-Museum für Naturkunde

Sentruper Str. 285

D-48161 Münster

E-Mail: bemd.tenbergen@lwl.org

ISSN 0175-3495

Abhandlungen aus dem

Westfälischen Museum für Naturkunde

72. Jahrgang· 2010 ·Heft 3/4

Patricia Göbel (Hrsg.)

Quellen im Münsterland

Beiträge zur Hydrogeologie, Wasserwirtschaft, Ökologie und Didaktik

L WL-Museum für Naturkunde Westfälisches Landesmuseum mit Planetarium Landschaftsverband Westfalen-Lippe Münster 2010

Gedruckt mit freundlicher Unterstützung durch

die Sparkasse W estmünsterland, die Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Prof. Dr. W. G. Coldewey,

die Emscher-Wassertechnik/ Lippe-Wassertechnik sowie

den Westfälischen Naturwissenschaftlichen Vereine.V.,

• Ei Sparkasse EMSCHER WASSERTECHNIK

Westmünsterland LIPPE WASSERTECH~

.!. - WESTFÄLISCHE

WILHELMS-UNIVERSITÄT

MÜNSTER

Prof. Dr. Wilhelm G. Coldewey

~AFO Arbeitsstelle Forschungstransfer

Westfälischer Naturwissenschaftlicher Verein e.V. (WNV)

Impressum

Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde

Herausgeber: Dr. Alfred Hendricks LWL-Museum für Naturkunde Westfälisches Landesmuseum mit Planetarium Sentruper Str. 285, 48161 Münster Tel.: 0251/591-05, Fax: 0251/591-6098 Druck: DruckVerlag Kettler, Bönen

Schriftleitung: Dr. Bernd Tenbergen

© 2010 Landschaftsverband Westfalen-Lippe

ISSN 0175-3495

Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Geneh­migung des Landschaftsverbandes Westfalen-Lippe reproduziert oder unter Verwendung elektro­nischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

Vorwort

Mitten in der einmaligen Parklandschaft des Münsterlandes liegen die Baumberge. Sie stellen in verschiedener Hinsicht ein einzigartiges Kleinod dar. Dies betrifft die natur­räumlichen Verhältnisse und ihre Wechselbeziehungen zu den Menschen. So liegt die Bedeutung für die Besiedlung dieses Raumes in den zahlreichen zutage tretenden Quel­len. Dies ist hinreichend durch archäologische Ausgrabungen belegt. Die starke Häufung von sehr unterschiedlichen Quellen ist hinsichtlich ihres Erscheinungsbildes einzigartig für den Raum.

Quellen üben seit alters her eine besondere Faszination auf den Menschen aus. So wer­den diese bis heute mit positiven Eigenschaften wie Klarheit, Reinheit und Ursprüng­lichkeit bedacht. In Wirklichkeit sind viele Quellen heutzutage - besonders im Flachland - durch die zunehmende Inanspruchnahme der Landschaft durch den Menschen bedroht und bedürfen daher einer besonderen Aufmerksamkeit und Pflege. Denn die naturnahen Quellen stellen einen herausragenden und daher schutzwürdigen Lebensraum für hoch spezialisierte Tiere und Pflanzen dar.

Im Jahre 2007 begann der Fachbereich Geowissenschaften der Westfälischen Wilhelms­Uni versität Münster mit der großflächigen Bestandsaufnahme der natürlichen Situation der Quellen und deren Umfeld. Sie belegt die komplexen Wechselwirkungen zwischen den natürlichen Gegebenheiten, der ökologischen Bedeutung und der vielfältigen Nut­zung. Diese Arbeiten wurden durch den Kreis Coesfeld, die Städte und Gemeinden der LEADER-Region Baumberge, nämlich Billerbeck, Coesfeld, Havixbeck, Nottuln und Rosendahl, durch die Heimatvereine und nicht zuletzt durch zahlreiche Bürger und Sponsoren unterstützt. Die Ergebnisse wurden auf zahlreichen Veranstaltungen einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt und stießen auf großes Interesse.

In dem vorliegenden Band sind die Ergebnisse zusammengestellt. Sie stellen einen wert­vollen Beitrag zur Dokumentation der derzeitigen Verhältnisse dar. Mögen diese ebenso wie zukünftige Erkenntnisse dazu beitragen, das Interesse für den Naturraum der Baum­berge und anderer Quellgebiete im Münsterland zu wecken und ein tieferes Verständnis für das Zusammenspiel zwischen Landschaft sowie Fauna und Flora herzustellen.

Konrad Püning Landrat des Kreises Coesfeld

Dr. Barbara Rüschoff-Thale Kulturdezernentin des Landschafts­verbandes Westfalen-Lippe

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4

Einleitende Vorbemerkungen

Im Münsterland gibt es zahlreiche Quellen. Dies ist hauptsächlich zurückzuführen auf die besondere hydrogeologische Situation der Münsterländer Kreidemulde, in deren Mittelpunkt die Baumberge liegen.

Ausgehend von den Baumbergen startete im Oktober 2007 das Projekt „Quellen in den Baumbergen" am Fachbereich für Geowissenschaften der Westfälischen Wilhelms­Universität Münster mit großzügiger und tatkräftiger Unterstützung von Herrn Prof. Dr. Wilhelm G. Coldewey. Die Anregung stammte seinerzeit von Dr. Johannes-Gerhard Foppe (Leiter der Abteilung Umwelt des Kreises Coesfeld). Schon während unserer Studienzeiten an der Universität Münster besuchten wir die Baumberge mehrfach und lernten diese aus unterschiedlichen Blickwinkeln der Forschung unter der fachkundigen Führung der damaligen Professorenschaft kennen. Zuletzt fühlten wir uns inspiriert durch die wunderschönen Quellgedichte und Fotos von Dr. Gerhard Laukötter von der Natur- und Umweltschutzakademie NRW auf der Quellentagung vom Westfälischen Naturwissenschaftlichen Verein im September 2006 in Münster.

Das Projekt „Quellen in den Baumbergen" wurde zunächst von einer 6 köpfigen Studie­rendengruppe erfolgreich bearbeitet. Mittlerweile wurde das „Quellenprojekt" auf das ganze Münsterland ausgeweitet. Weitere 10 Diplom-, Master-, Bachelor- und Studienar­beiten folgten zu Spezialthemen auch an vergleichbaren Quellsystemen außerhalb der Baumberge. Aus den vorliegenden Untersuchungen ergibt sich weiterer interessanter Forschungsbedarf.

Die Durchführung der Untersuchungen durch die Studierenden war nur aufgrund um­fangreicher Kooperationen sowie vielfältiger Unterstützungen möglich. An der Westfäli­schen Wilhelms-Universität Münster bestehen Kooperationen zwischen dem Institut für Geologie und Paläontologie (Angewandte Geologie), dem Institut für Biodiversität (Ab­teilung für Limnologie, Frau Prof. Dr. Elisabeth Meyer, Dr. Norbert Kaschek, Dr. Wolf­gang Riss), dem Institut für Landschaftsökologie (Prof. Dr. Klemm, Dr. Andreas Malkus, Dr. Andreas Vogel), dem Hygieneinstitut des Universitätsklinikums (Prof. Dr. Bernhard Surholt) und der Arbeitsstelle Forschungstransfer (Dr. Wilhelm Bauhus). In­tensive fachliche Unterstützung erfuhr das Projekt weiterhin durch die Emscher und Lippe Gesellschaften für Wassertechnik mbH in Essen (Dr. Johannes Meßer), dem Insti­tut für Wasserforschung GmbH in Dortmund (Dr. Gudrun Preuß) sowie dem Geologi­schen Dienst NRW (Dr. Bettina Dölling). Beim Landesamt für Natur, Umwelt und Ver­braucherschutz NRW (Iris Teubner, Oktavian Tupa) und bei der Bezirksregierung Müns­ter (Dr. Hannes Schimmer, Rudolf Fitzner-Goldstein) erhielten die Studierenden Daten. Die Landwirtschaftskammer NRW und der Westfälisch-Li ppische Land wirtschaftsver­band, Kreisverband Coesfeld nahmen ebenfalls Kenntnis von den Untersuchungen. Sei­tens der Kreisverwaltung Coesfeld erfuhren das Projekt eine großzügige Unterstützung durch Landrat Konrad Püning, Dr. Ansgar Hörster, Dr. Johannes-Gerhard Foppe (Leiter Abteilung Umwelt), Hermann Grömping (Untere Landschaftsbehörde), Hermann Mol­lenhauer (Untere Wasserbehörde), Dirk Aufderhaar (Grundwassermessstellen), Dr. Heinrich Völker-Feldmann (Untere Gesundheitsbehörde) sowie dem Wasser- und Bo­denverband. Ebenso halfen das Naturschutzzentrums Kreis Coesfeld e.V. (Thomas Zimmermann, Matthias Olthoff) und das Biologische Zentrum Lüdinghausen (Dr. Irmtraud Papke). Die umliegenden Gemeinden Billerbeck (Reiner Hein), Darfeld,

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Havixbeck (damaliger Bürgermeister Klaus Gottschling), Nottuln (Bürgermeister Peter Amadeus Schneider, Gemeindewerke Nottuln Christof Kattenbeck) und Schapdetten und deren Verkehrs- und Touristikeinrichtungen und Heimatverbände sowie weiteren Verei­nen (u.a. Berkelspaziergang e.V.) zeigten sich alle immer sehr hilfsbereit. Die Autoren in dem vorliegenden Band danken ebenfalls noch separat.

Zur Drucklegung wurden von zahlreichen Sponsoren finanzielle Zuwendungen gemacht.

Nicht zuletzt sei dem Landschaftsverband Westfalen-Lippe (LWL) mit seinem LWL­Museum für Naturkunde in Münster für die Drucklegung und Unterstützung im Projekt­verlauf gedankt.

Der vorliegende Band stellt die Zusammenfassung der Untersuchungen und somit eine Bestandsaufnahme der heutigen Situation dar (siehe Quell-Steckbriefe Anhang 10 und Anhang 11). Diese bilden die Grundlage für zukünftige Forschungen über das Prozess­verständnis und Zukunftsprognosen unterschiedlicher Quelleinzugsgebiete.

PD Dr. Patricia Göbel

(Herausgeberin)

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Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4): 1-194, Münster, 2010

Quellen im Münsterland

Beiträge zur Hydrogeologie, Wasserwirtschaft, Ökologie und Didaktik

Patricia Göbel (Hrsg.)

Inhaltsverzeichnis

Vorwort ...... ....... .......... ............... ........ ........................... ........... ............... ..... ...... ..... .......... 3

Einleitende Vorbemerkungen ............ .... .... ..... ...... ... .......................... ....... ......... ....... ........ 5

Inhaltsverzeichnis ... ...... ........... ...... ............ ............ ..... ............. .......... ............................ ... 7

Göbel, P.: Historische Entwicklung der geologischen, hydrogeologischen und ökologischen Untersuchungen in den Baumbergen (Kreis Coesfeld, Nordrhein-W estfalen) ... .... ... .... ........... ...... ....... ......... ......... ....................... .................... ................... ... 9

Düspohl, M. & J. Messer: Wasserhaushaltsbilanzierung und grundwasserbürtiger Abfluss in den Baumbergen (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) ...................... „ .... 17

Engel, M. & J. Messer: Abflussuntersuchungen in den Baumbergen (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) ..................................................................................................... 27

Hafouzov, B.: Hydrochemie des Grund- und Quellwassers in den Baumbergen (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) .......... .... ......... ..... ...... ............. ....... .......... .......... 37

Schirmer, C.: Chemisch-ökologische Untersuchung der Eutrophierung des Berkelquelltopfes in Billerbeck (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) .................. „„. 45

Müller, F., Kaschek, N., Riss, W. & E. I. Meyer: Bewertung der Biodiversität in den Quellen der Baumberge (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) ........................ 51

Krüttgen, B., Kaschek, N., Riss, W. & E. I. Meyer: Ökologische Charakterisierung des Makrozoobenthos in den Quellen der Baumberge (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) ..................................................................................................... 63

Preuß, G. & V. Lugert: Mikrobiologie im Grund- und Quellwasser der Baumberge (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) - Charakterisierung der Bakterienbesiedlung und der Grundwasserfauna ............................................................................................. 75

Kähler, C.: Quellen der Baumberge (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) im regionalen Tourismus - Konzepte zur Vermittlung ihrer Schutznotwendigkeit ............. 87

7

Grahl, S. & K. Neumann: Der Mythos von unberührten Quellen und die ökologische Realität in der Seppenrader Schweiz (Münsterland, Nordrhein-Westfalen)...... ...... .... 95

Meßer, J. & W. G. Coldewey: Quellen im Ruhrgebiet- Geologie, Hydrogeologie und Grundwasserneubildung des Vestischen Höhenrückens und der Castroper Hochfläche (Südliches Münster land, Nordrhein-Westfalen) ........................................................... 107

Anhang: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

Anhang 1: Wasserhaushaltsbilanzierung . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 121

Anhang 2: Hydrochemie des Grund- und Quellwassers ......................................... 124

Anhang 3: Untersuchungen des Berkelquelltopfes ................................................. 129

Anhang 4: Bewertung der Biodiversität in den Quellen ........................... ... ........... 131

Anhang 5: Charakterisierung der Fauna in den Quellen ..... ...... .............. .. ... ........... 143

Anhang 6: Mikrobiologie im Grund- und Quellwasser ..................... .. .. ... ... ....... .... 147

Anhang 7: Regionales Tourismuskonzept ........ .... ... ..................... ............... .... ........ 148

Anhang 8: Quellen der Seppenrader Schweiz ......................................................... 152

Anhang 9: Quellen des V estischen Höhenrückens und der Castroper Hochfläche .................................. ........................................................... 154

Anhang 10: Quell-Steckbriefe der Baumberge ......................................................... 155

Anhang 10.1: Übersichtskarte ............................................................... 155

Anhang 10.2: Stever ...................................................... .. ...................... 156

Anhang 10.3: Berkel ............ ... ........... ............. .. ..... ....... ........ ............. ... . 164

Anhang 10.4: Vechte ............................................................................. 169

Anhang 10.5: Steinfurter Aa .................................................................. 172

Anhang 10.6: Münstersche Aa .............................................................. 179

Anhang 11: Quell-Steckbriefe der Seppenrader Schweiz ......................................... 185

Zusammenfassung ............................ .... ........ ......... .............. ........ ... ............. ................. 194

Abstract ........................................................................................................................ 198

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Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4) : 9 - 16, Münster, 2010

Historische Entwicklung der geologischen, hydrogeologischen und ökologischen Untersuchungen

in den Baumbergen (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen)

Patricia Göbel, Münster

1 Einleitung

Die Baumberge sind eine Hügellandschaft westlich von Münster (Westf.) und stellen mit mittleren Höhen von +185 mNN die höchste Erhebung im zentralen Münsterland dar. Aufgrund dieser Höhe fungieren sie als Niederschlagsbarriere mit vergleichsweise hohen Niederschlagsmengen von 800-1000 mm/a. Die Gesteinsschichten bilden im Untergrund eine schüsselartige Struktur, in der sich das Grundwasser sammelt und an zahlreichen Quellen in alle Himmelsrichtungen überläuft. Diese Quellen, die einen sogenannten hydrographischen Knoten bilden, speisen die Flüsse Rhein, Ems, Ijssel und Vechte.

Das Gebiet der Baumberge lässt sich nach MÜLLER-WILLE (1966) in die vier Teilräume Bomberge, Coesfeld-Daruper Berge, Schöppinger Berge und Osterwicker Platte untertei­len (Abb. 1). Im weiteren Text wird der Begriff Baumberge im engeren Sinne gleichge­setzt mit den Bombergen (Abb. 1).

~AMaus

Südwest -

Münsterland o 1 2 3 4 5 6 km

Abb. 1: Überblick über die Teilräume der Baumberge i.w.S. (BEYER 1992).

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2 Geologische Untersuchungen

Die geologischen Untersuchungen im Bereich der Baumberge sind sehr vielfältig und gehen bis in die Mitte des 19. Jahrhunderts zurück. DöLLING (2007) fasste nahezu alle bis dahin verfügbaren Unterlagen in einer erneuten Kartieraufnahme zusammen.

Die Baumberge liegen im Zentral-Bereich des Münsterländer Kreide-Beckens. An der Geländeoberfläche treten Schichten des Quartär und der höheren Oberkreide (Campan) auf. Die Obercampan-Ablagerungen sind in den Baumbergen weitflächig in einer schwach muldenförmigen Lagerung des Baumberger Höhenzuges verbreitet (DöLLING 2007). Deren Ablagerungen gliedern sich in die Coesfeld-Schichten in ihrem tieferen Teil und die Baumberge-Schichten in ihrem höheren Teil. Umgeben wird der Baumber­ger Höhenzug durch die noch älteren Holtwick-Schichten (Abb. 2).

2592

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56

Coesfeld-Schichten (kn:a3C)

Untere Baumberge­Schichten (krca4Bu)

Obere Baumberge-­Schichten (krca4Bo)

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Abb. 2: Tektonische Übersichtskarte der Oberfläche der Baumberge (Schichten des Quartär ab-gedeckt, verändert nach DöLLING 2007).

Die Coesfeld-Schichten (krca3C) sind in einem relativ schmalen Band rund um den Baumberger Höhenzug verbreitet. Sie sind im Ostteil der Baumberge ausgebildet als schluffige Tonmergelsteine, wohingegen im Westteil neben schluffig-mergeligen Sedi­menten auch sandig-mergelige und sandig-kalkige Sedimente auftreten. Die Coesfeld­Schichten werden überwiegend von Ablagerungen aus dem Quartär überdeckt.

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Die Baumberge-Schichten sind die jüngsten kreidezeitlichen des gesamten Münsterlan­des. Die unteren Baumberge-Schichten (krca4Bu) beginnen nach WEHRLI (1949) im Nordwesten der Baumberge mit auffallend glaukonitreichen feinsandig-dentritischen Mergel- und Kalkmergelsteinen, die auch als Billerbecker Grünsand beschrieben worden sind (WEGNER 1925, 1926, ARNOLD 1964a, RIEGRAF 1995). Im Übrigen Teil der Baum­berge beginnen die unteren Baumberge-Schichten mit einer Wechselfolge aus hellgrau­gelben schluffig-feinsandigen Kalkmergelsteinen und Feinsandmergelsteinen, in die bis zu 30 cm dicke, undeutlich begrenzte, härtere Lagen aus Mergelkalkstein (bis zu fünf turbiditartige „Werksteinhorizonte") und tonigen Kalkstein eingelagert sind. Die mächti­geren Werksteinhorizonte sind als „Baumberger Sandstein" bekannt und werden noch heute in einigen Steinbrüchen in den Baumbergen abgebaut. Dabei handelt es sich nach neueren Erkenntnissen (HELLMERS 1987, RIEGRAF 1995, HISS 2001, FESL et al. 2005) um turbiditartige, teilweise rinnenartige Schüttungskörper, die in ihrer Verbreitung und Mächtigkeit stark schwanken oder sogar ganz fehlen können (DÖLLING 2007). Die obe­ren Baumberge-Schichten (krca4Bo) beginnen oberhalb des mächtigsten in den Stein­brüchen rund um den Westerberg auf geschlossenen Werksteinhorizont mit dem überla­gerndem „Flammenmergel" (DÖLLING 2007).

Die Ablagerungen des Quartär dünnen im Bereich des Baumberger Höhenzuges, wo sich das Festgestein morphologisch heraushebt, auf einen bis auf wenige Dezimeter oder Zentimeter mächtigen Schleier aus oder fehlen gänzlich (DöLLING 2007). Hier finden sich stellenweise nur Grundmoräne, Löss und Auelehme. Die Grundmoräne kommt weitflächig verbreitet bis auf eine Höhe von +169 mNN mit stark wechselnden Mächtig­keiten zwischen 20 m und 1 m vor (DöLLING 2007). Löss ist im gesamten zentralen und östlichen Bereich des Baumberger Höhenzuges sowie an seinen nördlichen und südli­chen Hanglagen verbreitet (DÖLLING 2007). Auelehme finden sich überwiegend in den Oberläufen der in den Baumbergen entspringenden Bächen (DöLLING 2007).

Die Schichten der Baumberge bilden eine NW-SE streichende flache , senkrechte Mulde aus, deren Muldenachse horizontal liegt. Die Schichten auf der südwestlichen Flanke der Baumberge-Mulde fallen flach unter 1° bis 5° nach Nordosten ein; auf der nordöstlichen Flanke fallen die Schichten mit 0,5° bis 2° nach Südwesten ein (DöLLING 2007).

Infolge der tektonischen Beanspruchung kam es ebenfalls zur NE-SW streichenden Auf­schiebungen und einigen in etwa senkrecht dazu streichenden Abschiebungen innerhalb der oberkretazischen Schichten. DöLLING (2007) konnte durch weitere Bohrungen erst­mals die bereits von WEHRLI (1949) und WEGMANN (1949) vermutete NE-SW strei­chende Nottuln-Havixbecker-Aufschiebung belegen. An dieser Störung, die den Baum­berger Höhenzug entlang der Landesstraße 874 quert, wurde die SE-Scholle gegenüber der NW-Scholle um einen Betrag von maximal 35 m synsedimentär im unteren Obercampan angehoben. Die gebogene Störungsfläche fällt relativ flach nach Südosten ein und wird mit der Tiefe steiler (DöLLING 2007). Parallel zu dieser Störung verläuft eine zweite Aufschiebung mit einer nach Nordwesten einfallenden Störungsfläche; der Versatz an dieser Verwerfung beträgt maximal 15 m.

Die Klüftung der Baumberge-Schichten in den Steinbrüchen zeigt überwiegend steil stehende, das gesamte Schichtpaket durchziehende, wellig verlaufende Klüfte mit einem regelmäßigen Kluftabstand von meist weniger als 1 m und Öffnungsweiten von weniger als 0,5 cm (KORTE 2010). Zum hangenden Verwitterungshorizont divergieren die Klüfte in viele feinere Klüfte (KORTE 2010). Sich ändernde Aufschlussverhältnisse in den

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Steinbrüchen bringen dennoch ein recht einheitliches Kluftmuster hervor mit Kluftrichtungen, die zwischen 5° und 175° und um 85° sowie zwischen 120° und 130° und um 40° streichen (ARNOLD 1964b, HINZ 1982, HEINRICHSBAUER 1985, KLÜCK 1990, KORTE 2010).

3 Hydrogeologische Untersuchungen

Ein auffallendes Merkmal des immerhin kleinen Gebietes der Baumberge (ca. 40 km2)

ist der ausgesprochene Quellenreichtum. Die speziellen hydrogeologischen Eigenschaf­ten der Baumberge werden bestimmt durch den lithologischen Wechsel zwischen den stark geklüfteten, sehr gut wasserdurchlässigen Baumberge-Schichten im Hangenden und den Wasser stauenden Schluffmergelsteinen der Coesfeld-Schichten im Liegenden. An der Oberkante der Coesfeld-Schichten staut sich letztendlich das versickernde Re­genwasser und tritt an zahlreichen Überlaufquellen am Hang aus (Abb. 4). Dabei handelt es sich um punktförmige Quellen und teilweise um Quellgebiete, deren Höhenlage vom Grundwasserstand im Baumberger Grundwasserkörper abhängt (Abb. 4). Die periodisch schüttenden Winterquellen befinden sich auf höheren Lagen als die perennierend schüt­tenden Sommerquellen. Generell bedingt die einfache tektonische Muldenstruktur der Baumberge ein Quellniveau, welches sich ungefähr auf der+ 120m NN Höhenlinie be­findet (Abb. 3).

. oicht beprobte Quellpunkte

e Niederschlagsmessstation -'-

Abb. 3: Lage der Quellpunkte in Bezug zur +120 mNN Höhenlinie und der Ausstrichsgrenze der Unteren Baumberge-Schichten.

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Das Wasser in den Baumbergen zirkuliert in den zahlreichen Klüften; es handelt sich dabei um einen Kluftgrundwasserleiter. Ein gewisser Anteil an Porengrundwasser ist bedingt durch die Porosität von bis zu 19 Vol.-% (GRIMM 1990). Das Gesamtporenvo­lumen von 162 Mio. m3 ist zu 15 % mit Grundwasser gefüllt (WARD 2010). Die Durch­lässigkeitsbeiwerte betragen kf = 10-5 m/s (HEUSER in DöLLING 2007); in den offenen Sehachtbrunnen „Meyer" und „Twickel" wurden Durchlässigkeitsbeiwerte von 5.10-5 m/s bis 5.10-4 m/s ermittelt (KÖNIG 1939, SOLZBACHER 2010, TRUSKA WA 2010).

: 1

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D Kalksandsteine und Kalkmergelstcine

Wald

Longinusturm

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Obere Baumberge-Schichten 1 Nasserdurchlässrg)

Ton- und Kalkmergelsteine

y y Grünland Acker

11

Hangsbachquellen

D unterirdischer Wasserspeicher

Fossil

Abb. 4: Schematisches hydrogeologisches Querprofil durch die Baumberge (erstellt von KÄHLER

2009); Profil stark überhöht.

Die Grundwasser-Flurabstände betragen in den Kammlagen der Baumberge auch bei hohem Grundwasserstand mehr als 50 m. In Richtung der Quellen nimmt der Grundwas­serflurabstand gegen Null ab. Der Bohrkern der Forschungsbohrung Longinusturm (R 2593915, H 5759330, +187,03 mNN) konnte in drei hydrogeologische Abschnitte unter­teilt werden (REKER 2010): Die Sickerzone weist generell helle Farbe und leicht braune Kluftbeläge mit sehr geringen Kluftweiten und miteinander vernetztem Kluftsystem (vertikal und horizontal) bis in eine Tiefe von 45,9 m auf. Die Grundwasser-Schwan­kungszone reicht von 45,9 m bis 75,1 m Tiefe und ist erkennbar an der intensiven brau­nen Farbe der Kluftbeläge mit 1 mm bis 3 mm weiten Klüften und auffallend geringen vertikalen Kluftabständen. Ihre Obergrenze liegt innerhalb des obersten Werksteinhori­zontes. Ab einer Tiefe von 75,1 m beginnt die permanente Grundwasserzone, die an einer Grünfärbung der Kluftbeläge (reduzierende Grundwasserbedingungen) erkennbar ist. Die Anzahl und Weite der Klüfte nimmt in diesem Bereich eher ab.

Bei vielen Quellbächen ziehen sich sogenannte Trockentäler noch weit über den eigent­lichen Quellhorizont an den Hängen hinauf (SCHNEIDER 1940). Oberhalb des Quellhori­zontes treten sie als Muldentäler auf (BEYER 1992), die an der Sohle in der Regel mit Sanden ausgefüllt sind (SCHNEIDER 1940), sodass das nur bei sehr heftigen Niederschlä-

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gen abfließende Wasser in dem Trockental versickert und den eigentlichen Quellbach gar nicht erreicht. Unterhalb von perennierenden Quellen treten sie meistens als Kerbtä­ler auf (BEYER 1992). Der Verlauf der Trockentäler der Münsterschen und der Steinfurter Aa scheint sich an der NE-SW streichende Kluftrichtung zu orientieren.

Der Chemismus des Quellwassers in den Baumbergen weist einen hohen Kalkgehalt auf. Als eine der Folgeerscheinungen treten in einigen Quellenbächen Sinterablagerungen auf, wie z.B. an der Bombecker Aa (SCHNEIDER 1940, FEEST 1983, Dreisewerd 1998) und an den Stever-Quellen (SCHNEIDER 1940). Weitere Verkarstungserscheinungen konnten in den Baumbergen aber bisher nicht nachgewiesen werden.

3.3 Ökologische Untersuchungen

Vor fast 80 Jahren wurde die Dissertation „Die Tierwelt der Quellen und Bäche des Baumbergegebietes" von Helmut BEYER (1932) veröffentlicht. In dieser Arbeit wird u.a. Auskunft über Vorkommen und Ökologie verschiedenster Tiergruppen in den Quellen gegeben. Die Baumberge besaßen laut BEYER (1932) eine Mischfauna aus Arten der Ebene und des Mittelgebirges. Er führt das Vorkommen von kaltstenothermen Quellar­ten darauf zurück, dass die Baumberge in der postglazialen Zeit als Rückzugsgebiet für Arten dienten, die bei der stattfindenden Erwärmung in der Ebene keine geeigneten Bio­tope mehr vorfanden. Außerdem haben sich an den hohen Kalkgehalt angepasste Tierar­ten in den Quellen der Baumberge angesiedelt.

In den letzten Jahrzehnten war die Landschaft in den Baumbergen durch die Intensivie­rung der Landwirtschaft großen Veränderungen unterlegen. Die damit einhergehende Veränderung des Artenbesatzes wurde in den letzten 40 Jahren mehrfach untersucht (MELCHERS 1976, FEESTet al. 1976, BEYER & REHAGE 1985, ASHOFF, 1989, GOSEFORTH 1988/89, KOSTERSITZ 1997, LAU 1999, RIBBROCK 1999). An die Stelle der Quellspezia­listen sind mehrheitlich Bachgeneralisten getreten. Die kaltstenothermen Quellarten treten nur noch äußerst selten auf. Die Gründe liegen hauptsächlich in einer verminder­ten Quellwasserschüttung und in der mechanischen Beanspruchung der Quellstruktur. Weiterhin spielen landwirtschaftliche Stoffeinträge eine Rolle. Der Grad der Beeinträch­tigung ist in den Quellen der Baumberge als sehr heterogen zu bezeichnen. Einige Quell­standorte scheinen eine massivere Beeinträchtigung erfahren zu haben, wohingegen andere nur geringfügig verändert wurden.

3.4 Weitere Untersuchungen

Auf einem Feld oberhalb der Steverquellen an dem SW-Abhang der Baumberge fanden Wissenschaftler der Abteilung für Ur- und Frühgeschichtliche Archäologie der Universi­tät Münster unter Leitung von Christian Groer Reste der bislang ältesten nachgewiese­nen dauerhaften Besiedlung in der norddeutschen Tiefebene. Die neuesten Ausgrabun­gen belegen Siedlungsspuren der so genannten Rössener Kultur, die ab 4.800 vor Chris­tus in Süd- und Mitteldeutschland verbreitet war.

4 Ausblick

Die vorliegende Zusammenfassung der historischen Entwicklung der Untersuchungen an den Quellen in den Baumbergen erhebt in keiner Weise den Anspruch auf Vollständig-

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keit. Leider sind in den vergangenen Jahren zahlreiche Abschlussarbeiten aufgrund von Platzmangel und dem Ausscheiden von Mitarbeitern verloren gegangen. Dennoch sind die in dieser Arbeit zusammengetragenen Arbeiten für Vergleichsuntersuchungen und das Prozessverständnis innerhalb der Baumberge von ebenso großer Bedeutung wie aktuelle Untersuchungen.

Literatur:

ARNOLD, H. (1964a): Die höhere Oberkreide im nordwestlichen Münsterland. - Fortschr. Geol. Rheinld. u. Westf., 7: 649- 678, 6 Abb., 3 Tab.; Krefeld

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Anschrift der Autorin:

PD Dr. Patricia Göbel Abteilung Angewandte Geologie Institut für Geologie und Paläontologie Westfälische Wilhelms-Universität Münster Corrensstr. 24 48149 Münster

pgoebel@uni-muenster.de

16

Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4) : 17 - 26, Münster, 2010

Wasserhaushaltsbilanzierung und grundwasserbürtiger Abfluss in den Baumbergen

(Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen)

Meike Düspohl, Frankfurt, und Johannes Meßer, Essen

Zusammenfassung

Die flächendifferenzierte Berechnung der Wasserhaushaltsgrößen mit dem Verfahren nach MEßER (2008) zeigt die Verteilungsmuster der Verdunstung, des Gesamt- und Di­rektabflusses wie auch des grundwasserbürtigen Abflusses bzw. der Grundwasserneubil­dung im Untersuchungsgebiet Baumberge. Es wird deutlich, dass die Grundwasserneu­bildung als wichtige Wasserhaushaltsgröße in Abhängigkeit von verschiedenen Parame­tern wie dem Niederschlag, den Bodenverhältnissen, dem Klima, der Flächennutzung und der Hangneigung variiert. In den Baumbergen besitzen die Flächennutzung und die Hangneigung den größten Einfluss auf die Verteilung der Grundwasserneubildung im Untersuchungs gebiet.

Die Wasserhaushaltsbilanzierung wurde für das Wasserwirtschaftsjahr 2008 und ein langjähriges Mittel durchgeführt. Erste Ergebnisse wurden mit Abflussmessungen ver­glichen und die Plausibilität des Einzugsgebietes geprüft. Dabei konnte kein Einfluss aufsteigender Tiefenwässer belegt, aber die hydraulische Wirksamkeit der Nottuln­Havixbecker-Aufschiebung nachvollzogen werden, da die unterirdischen Einzugsgebiete deutlich von den oberirdischen Wasserscheiden abweichen.

1 Einleitung

In den Baumbergen lassen genaue Kenntnisse über die Höhe der Grundwasserneubil­dung und den Abfluss in den Quellbächen Aussagen über die Fließrichtungen im Grundwasser und somit über das hydrogeologische System zu. Dies ist durch die Geolo­gie der Baumberge bedingt: Geologisch überlagern in den Baumbergen gut durchlässige Kalk-Sandsteine (Baumberge-Schichten) weniger gut durchlässige Kalk-Mergelsteine (Coesfeld-Schichten). Die Gesteinsschichten bilden eine tektonisch bedingte Mulden­struktur, in der sich Grundwasser sammelt. Steigen die Grundwasserstände in der Mulde an, läuft die geologische „Schüssel" an den zahlreichen Quellen entlang der Ausstrich­grenze der Baumberge-Schichten in etwa +120 mNN über. BöRGER & POLL (1991) hielten fest, dass hydrogeologische Größen und Parameter aufgrund der Muldenstruktur in den Baumbergen gut fassbar sind. Die Baumberge übernehmen so auf natürliche Wei­se die Funktion eines „Naturlysimeters". Die Baumberge werden als hydrographischer Knoten bezeichnet (BEYER 1992). Hier treffen sich die Wasserscheiden von fünf Fluss­einzugsgebieten: Münstersche Aa (Ems), Stever (Lippe), Steinfurter Aa, Berkel und Vechte (Issel).

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Der Grundwasserflurabstand beträgt in den Hangbereichen weniger als 5 m und auf den Hochlagen der Baumberge mehr als 50 m. Flussauenbereiche wie die des Stever­Einzugsgebietes stellen Bereiche mit höherer Wasserwegsamkeit dar. Der Gradient der Grundwasseroberfläche liegt in den Baumbergen bei 3,5 % (KREIS COESFELD 2007). Die Baumberge werden hauptsächlich landwirtschaftlich genutzt. Auf ca. 25 % der Fläche finden sich Wälder. Durch die relativ dünne Besiedelung ist der Anteil versiegelter Flä­chen gering (LA VERMA 2004). Die Böden des Untersuchungsgebietes sind vermehrt Parabraunerden auf dem Plateau und in Hanglage Braunerden, jeweils mit einer nutzba­ren Feldkapazität zwischen 16 und 20 %. Im Bereich der Niederungen treten Pseudogleye auf. Das Relief der Baumberge trägt drei auffällige Merkmale: die fast ebenen Plateauflächen der Erhebung, steile und flache Hänge und die tief in die Baum­berge eingreifenden, schmalen Trockentäler. An den Hängen tritt ein Steilabfall von 40 bis 60 m auf (LA VERMA 2007).

Die Berechnung der Wasserhaushaltsgrößen erfolgt mit dem GIS-basierten Verfahren nach MEßER (2008, 2010) für das gesamte Gebiet der Baumberge, während für den süd­lichen Teil die Berechnungen mit Abflussmessungen im Wasserwirtschaftsjahr (WWJ) 2008 verglichen werden (Abb. 1).

Abb. 1: Ausdehnung des Grundwasserkörpers der unteren Baumberge-Schichten (graue Fläche) mit den im WWJ 2008 untersuchten Teileinzugsgebieten (gerasterte Flächen).

Durch den Vergleich der Abflussmessungen mit den berechneten Wasserhaushaltsgrö­ßen, insbesondere der Grundwasserneubildung, ist eine Plausibilitätsprüfung des unterir­dischen Einzugsgebietes möglich. Darüber hinaus kann der Einfluss unterirdischer Zu­und Abflüsse, z.B. durch Aufstieg von Tiefenwässern oder diffuser Grundwasserabstrom über die Hangbereiche, sowie die hydraulische Wirkung von Störungen beurteilt werden.

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2 Wasserhaushaltsbilanzierung

Wasser durchläuft eine geschlossene Kette von Prozessen. Dieser Zyklus wird als Was­serkreislauf bezeichnet. Das Wasser kann im Wasserkreislauf in gasförmigem (Dampf), flüssigem und festem (Eis und Schnee) Aggregatzustand auftreten. Innerhalb des Was­serkreislaufs wird Wasser horizontal und vertikal transportiert, wobei die Aggregatzu­stände wechseln. Die im Wasserkreislauf ablaufenden Prozesse werden in der Wasserbi­lanz eines Teilbereichs - Teilwasserkreislauf - erfasst. Die Summe aller Teilvolumina muss gleich Null sein, da aus dem geschlossenen Wasserkreislauf kein Wasser verloren gehen kann. Der Wasserhaushalt eines Bilanzraumes wird mit der allgemeinen Wasser­haushaltsgleichung . . . . . .

hN = hv + h Ad + h AGw ± hz ± hs mm/a (1)

umschrieben. Hierbei bedeuten:

Niederschlag (mm/a)

Evapotranspiration /Verdunstung (mmla)

Direktabfluss (mm/a)

Basisabfluss bzw. grundwasserbürtiger Abfluss bzw. Grundwasserneu­

bildung (mm/a)

Zuleitung/ Entnahme von Wasser (mm/a)

Speicheränderung (Rücklage/ Aufbrauch von Wasser, mm/a)

Alle Größen der Wasserhaushaltsgleichung werden auf dieselbe Zeiteinheit bezogen. Da hier ein hydrologisches Jahr zugrunde gelegt wird, lassen sich die Wasserhaushaltsgrö­ßen als Jahresraten bezeichnen.

Das als Niederschlag aus der Atmosphäre in einen Bilanzraum eingetragene Wasser kann über die Evapotranspiration, den Abfluss und Entnahmen wieder ausgetragen wer­den. Einern betrachteten Bilanzraum kann darüber hinaus Wasser zugeführt oder ent­nommen werden. Es kann beispielsweise von außen Wasser zufließen (z.B. in Tal- und Senkenlagen oberirdisch bzw. über Gewässer) oder aus dem Gebiet nach außen abflie­ßen. Hierunter fallen auch (künstlich) zugeführtes Wasser, z.B. durch Beregnung bzw. Regenwasserversickerung, oder künstliche Wasserentnahmen, z.B. Brunnenförderung, Dränung.

Die Evapotranspiration setzt sich aus der Transpiration (Pflanzenverdunstung), der Eva­poration (Boden- und Gewässerverdunstung) und der Interzeption (Verdunstung von Wasser nasser Pflanzenoberflächen) zusammen. Im Merkblatt M 504 (ATV-DVWK 2002) ist der aktuelle Kenntnisstand zur Berechnung der verschiedenen Verdunstungs­größen ausführlich dargestellt. Ausgehend von der potenziellen Evapotranspiration kann die reale Evapotranspiration, d.h. die Evapotranspiration bei gegebener Wasserverfüg­barkeit und Vegetation, in Abhängigkeit von der Bodenfeuchte im durchwurzelten Bo­denbereich (effektive Durchwurzelungstiefe) berechnet werden. Die Differenz zwischen

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potenzieller und realer Evapotranspiration ist abhängig vom Wasserdargebot und damit von den Niederschlägen. Bei geringeren Niederschlägen hängt sie von der nutzbaren Feldkapazität des Bodens im effektiven Wurzelraum sowie der Art und dem Entwick­lungsstand der Vegetation ab.

Wasser, das nicht verdunstet, gelangt zum Abfluss. Beim Abfluss (auch als Gesamtab­fluss bezeichnet) unterscheidet man zwischen Direktabfluss und grundwasserbürtigem Abfluss. Als Direktabfluss wird hier derjenige Anteil verstanden, der über den Oberflä­chenabfluss der Fließgewässer den jeweiligen Teilbereich verlässt (DIN 4049-3 1994). Dies kann direkt über Gräben erfolgen oder indirekt über die Kanalisation und über Dränagen. Ohne Entnahme oder Zuleitung von Wasser in einem Teileinzugsgebiet ent­spricht der grundwasserbürtige Abfluss der Grundwasserneubildung. Wenn das unterir­dische Einzugsgebi~t bekannt ist, kann die Grundwasserneubildung aus dem Basisab­fluss eines Vorfluters bestimmt werden.

3 Berechnungsverfahren

Grundlage der hier vorgestellten Berechnungen nach MEßER (2010) ist die Wasser­haushalts-Gleichung (GI. 1). Ziel der Bearbeitung ist die flächendifferenzierte Bestim­mung der langjährig mittleren Grundwasser-Neubildung und der anderen Wasserhaus­haltsgrößen. Die Wasserhaushalts-Gleichung (GI. 1) wird für jede in sich homogene Teilfläche gelöst. In Abbildung 2 sind die benötigten Eingangsdaten bzw. die verwende­ten Grundlagen (eckige Rahmen) und die berechneten Größen (gerundete Rahmen) so­wie die Beziehungen zueinander angegeben. Für die Berechnung von Verdunstung und Direktabfluss wird eine Flächenverschneidung der jeweils notwendigen Grundlagenpa­rameter mit dem Programmsystem Arclnfo durchgeführt. Für jede in sich homogene Kleinfläche werden die beiden Größen in mm/a berechnet.

Die Jahresrate der Grundwasserneubildung bzw. der grundwasserbürtige Abfluss wird nach folgenden Gleichungen berechnet:

. . . . h AGw = hN - hv - h Ad mm/a (2)

mm/a (3)

p Direktabflussanteil am Gesamtabfluss (%)

Die Berechnung der realen Verdunstung (Schritt 1 in Abb. 2) erfolgt für die verschiede­nen Kombinationen von Klimatope, Boden, Flurabstand und Flächennutzung nach dem Verfahren BAGLUVA (Verfahren nach BAGROV und GLUGLA zur Bestimmung vieljäh­riger Mittelwerte von tatsächlicher Verdunstungs- und Abflusshöhe, ATV-DVWK 2002, GLUGLA et al. 2003). Die Gras-Referenzverdunstung wird dabei nach WENDLING (ATV­DVWK 2002) berechnet und daraus die maximale reale Verdunstung ermittelt.

Der Gesamtabfluss ist die Differenz aus dem Niederschlag und der Verdunstung gemäß Wasserhaushaltsgleichung (GI. 2, Schritt 2 in Abb. 2). Auf Grund der hohen Nieder-

20

schläge und der relativ geringen Verdunstung in den Mittelgebirgen nimmt der Gesamt­abfluss vom Tiefland zu den höheren Lagen deutlich zu.

Vom Gesamtabfluss wird im nächsten Schritt der Direktabfluss (Gl. 3, Schritt 3 in Abb. 2) abgetrennt. Die Berechnung des Direktabflusses erfolgt über die Bestimmung des Anteils p am Gesamtabfluss. Erfahrungsgemäß nimmt der Direktabflussanteil mit stei­gendem Flurabstand ab und ist bei bindigen Böden deutlich größer als bei nicht bindigen Böden. Außerdem wird der Direktabflussanteil p am Gesamtabfluss von Acker- bzw. Grünland über Mischvegetation bis zum Wald größer. Auch auf Waldstandorten ist bei hohen Hangneigungen bzw. gering durchlässigen Böden ein deutlicher Direktabfluss zu verzeichnen.

Durch eine weitere Verschneidung der flächendifferenzierten Ergebnisse von Nieder­schlag, Verdunstung und Direktabfluss erhält man nach Gleichung 2 (Schritt 4 in Abb. 2) die Grundwasserneubildung für jede in sich homogene Kleinfläche. Durch eine Ver­schneidung mit den Teileinzugsgebieten wird die Grundwasserneubildung für diese flächengemittelt berechnet. Die bei der Flächenverschneidung zwangsläufig entstehen­den Kleinstflächen werden eliminiert.

BK50

Geologischer Dienst

BK50

Geologischer Dienst

---i Boden nutzbare Fe!dkapaz1ät

gering mittel

hoch ~ sehr hoch

Staunässeböden

Rasterdaten

Potenzielle Verdunstung

DWD

Rasterdaten langj. Mittel

1961-1990

DWD

I Flurabstand , < 1 m 1

1 ;=~ ~ 1

1

L__

r--i<lim~pe Potenzielle

Verdunstung

>3m

400 - 480 mm/a 480 - 500 mm/a 500 - 520 mm/a 520 - 540 mm/a 540 - 580 mm/a 580 - 640 mm/a

I_ __ ---

Flächennutzung ATKIS

Landesvermessungsamt NRW

Acker Laubwald Grünland Mischwald Brache Nadelwald vegetatronslos Wasserflächen M1schvegetatron Halden/Depon1en

1 - 20 % 20. 40 % 40- 60 % 60 -80 %

80-100 %

Schritt4 Grundwasser­

Neubildung hGW = hN - hv - hAd

DHM Rasterdaten

Landesvermessungsamt NRW

Hangneigung 0 - 2 % 2 - 4 %

4-10 % > 10 %

Teileinzugs­gebiete

Abb. 2: Berücksichtigte Parameter und Verfahrensgang zur Berechnung der Grundwasser­Neubildung.

4 Ergebnisse

Die Berechnung der Wasserhaushaltsgrößen erfolgt zunächst für das südliche Teilgebiet der Baumberge, da hier Abflussmessungen aus dem Wasserwirtschaftsjahr 2008 vorlie­gen und mit den Berechnungen verglichen werden können. Im Anschluss daran wird

21

eine Gesamtwasserbilanz bzw. flächendifferenzierte Darstellung der Wasserhaushalts­größen für das Gesamtgebiet der Baumberge (Abb. 1) erstellt.

4.1 Vergleich der Grundwasserneubildung mit dern Abfluss

Eine Gegenüberstellung der Grundwasserneubildungsrate mit der gemessenen Abfluss­rate erfolgte für den südlichen Teil des Untersuchungsgebietes im WWJ 2008, um die Wasserhaushaltsberechnung auf Plausibilität zu überprüfen, Hinweise auf aufsteigende Tiefenwässer zu erhalten und Aussagen über die unterirdischen Teileinzugsgebiete zu treffen. Der Vergleich von gemessenen und berechneten Werten ist in Tabelle 1 darge­stellt. Erschwerend kam für die Auswertungen hinzu, dass die Abflussmessungen z.T. korrigiert werden mussten und im Verlauf des Wasserwirtschaftsjahres nur diskontinu­ierlich vorlagen, d.h. im Winterhalbjahr wurden wesentlich weniger Messungen vorge­nommen als im Sommerhalbjahr (ENGEL & MEßER 2010). Der grundwasserbürtige Ab­fluss am Pegel Lasbeck wurde nach NATERMANN (1951) ermittelt und bei den übrigen Einzugsgebieten nach WUNDT (1958). Zu beachten ist darüber hinaus, dass der Nieder­schlag im Bereich der Baumberge offensichtlich kleinräumig wechselnd ist. Zwei Nie­derschlagsstationen zeigen eine Spanne zwischen 898 mm/a und 1082 mm/a im Was­serwirtschaftsjahr 2008 auf. Für die Berechnungen wurde das arithmetische Mittel ver­wendet und eine Korrektur gemäß RICHTER (1995) durchgeführt. Daraus ergibt sich ein Niederschlag von 990 mm/a. Das Wasserwirtschaftsjahr 2008 ist demnach mit einer um 14 % höheren Niederschlagsrate als im langjährigen Mittel als Nassjahr zu bezeichnen. Der berechnete grundwasserbürtige Abfluss beträgt für das Gesamteinzugsgebiet der südlichen Baumberge 113,10 l/s, während sich aus den Abflussmessungen eine mittlere monatliche Niedrigwasserabflussrate von 116,21/s ergibt (Tab. 1). Die Abweichung für das Gesamtgebiet beträgt 2,7 %, so dass die Gesamtwasserbilanz plausibel ist. Diese Un­terschätzung der Grundwasserneubildungsrate ist in Anbetracht der unzureichenden Datengrundlage der Abflussmessungen bzw. der möglichen Ungenauigkeiten der Ein­gangsparameter akzeptierbar. Eine weitere Erklärung für diese Abweichung stellen die besonderen Fließvorgänge innerhalb der vorkommenden Lössablagerungen bzw. der anstehenden Grundmoräne im Untersuchungsgebiet dar. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass der durch das Verfahren quantifizierte Direktabfluss im Bereich der Hänge wieder versickert und als Zwischenabfluss (lnterflow) den einzelnen Vorflutern zufließt. Untersuchungen zu dem sogenannten lateralen Hangfluss führten KLEBER (2004) und CHIFFLARD et al. (2008) durch.

Innerhalb der einzelnen Teileinzugsgebiete ergeben sich z.T. deutliche Abweichungen zwischen dem gemessenen und dem berechneten grundwasserbürtigen Abfluss. Die Ursache hierfür ist die unzureichende Kenntnis der unterirdischen Ein~ugsgebiete, die offensichtlich nicht mit dem oberirdischen übereinstimmen. Abbildung 3 zeigt die Rich­tungen, in der die Einzugsgebietsflächen vergrößert bzw. verkleinert werden müssten. Eine größere Bedeutung hat die Nottuln-Havixbecker Aufschiebung, zumal hier mehrere störungsnahe Quellen liegen. Hierüber gelangt mit großer Wahrscheinlichkeit Wasser aus dem Einzugsgebiet Hangsbeck in das Einzugsgebiet Lasbecker Aa. Auch das Ein­zugsgebiet Stever müsste im Bereich der Störung auf Kosten des Einzugsgebietes Lasbecker Aa vergrößert werden (siehe auch ENGEL & MEßER 2010).

22

Anhang 1.1 zeigt die flächendifferenzierte Grundwasserneubildungsrate für das Was­serwirtschaftsjahr (WWJ) 2008. Die Niederschläge lagen im WWJ 2008 etwa 12 % über dem langjährigen Mittel. Auffällig ist eine erhöhte Grundwasserneubildung im nördli­chen Teil des Gebietes, die mit der höheren Durchlässigkeit der Böden und der geringen Hangneigung zusammenhängt. Im Vergleich liegt die Grundwasserneubildungsrate im Bereich der Hänge zwischen 101 und 150 mm/a und im Bereich der Quellbäche auf­grund der bindigen Böden bei unter 100 mm/a. Eine besonders hohe Grundwasserneu­bildungsrate wie im Norden des Gebietes ist auf dem Plateau der Baumberge im westli­chen Teil des Gebietes zu finden. Hier beträgt die Grundwasserneubildungsrate über 400 mm/a, wegen der geringen Hangneigung und den gut durchlässigen Böden. Gebiete mit einer Grundwasserneubildungsrate von 151 bis 200 mm/a sind vorwiegend Waldge­biete.

Tab. 1: Gemessene und berechnete Abflussraten für die einzelnen Teileinzugsgebiete im WWJ 2008.

Berechnung (Niederschlag: 990 mm/a) Messung

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""' '"" 0 8 55 OJI ~

m2 mm/a mm/a mm/a Vs Vs Vs Vs

l Hangsbeck 7.816.661 202 247 449 50,07 111 ,29 83,74 17,05 79,6

2 Stevern 5.553.476 168 287 455 33,21 97,67 126,20 54,62 56,7

3 Griindkesbac

1.351.280 99 337 436 4,24 18,68 2,79 0,48 82,9 h

4 Stever-

1.298.532 88 338 426 3,62 17,54 in TEG 2 eingegangen Seitenbach

5 Stift Tilbeck 330.194 79 354 433 0,83 4,53 12,12 1,80 85,1

6 Hs. Tilbeck 537.926 84 332 416 1,43 7,10 0,44 0,13 70,0

7 Natrup 416.389 110 331 441 1,45 5,82 7,55 1,22 83,9

8 Dettenbach 118.893 72 347 419 0,27 1,58 1,20 0,00 100,0

9 Masbeck 2.202.401 109 322 431 7,61 30,10 10,60 2,06 80,5

10 Hexenpiitt 42.860 73 358 431 0,10 0,59 5,02 2,00 60,2

11 Rehbrei 202.267 85 333 418 0,55 2,68 0,64 0,13 80,1

12 Lasbeck 2.991.833 139 319 458 13,19 43,45 51 ,88 36,72 29,2

Summe 22.862.712 156 290 446 113,10 323,34 302,17 116,20 61,5

23

0.5

N Nottuln-Havixbecker-Aufschiebu ng '\ 'Wasserscheiden

tj Verbreitung untere Baumberger-Schichten

.oL Quellen

c::J Teileinzugsgebiete N, Hauptgewässer '/'\/Nebengewässer Haupteinzugsgebiet

Ems Lippe

N

A

Abb. 3: überirdische Einzugsgebiete und Richtung der Verschiebung des unterirdischen Ein­zugsgebietes (Kartengrundlage: Topographische Karte 1 :25 .000).

4.2 Wasserhaushaltsgrößen im langjährigen Mittel

Die Wasserhaushaltsbilanzierungen für das WWJ 2008 ergeben plausible Ergebnisse, so dass die Berechnungen für das gesamte Gebiet der Baumberge, das Verbreitungsgebiet der Unteren Baumberge-Schichten, durchgeführt werden können. Die Anhänge 1.2 bis 1.5 zeigen die flächendifferenzierten Ergebnisse für die einzelnen Wasserhaushaltsgrö­ßen. Zugrunde liegen den Berechnungen ein langjähriges Mittel des Niederschlags für die Periode 1961 bis 1990 von 869 mm/a. Die Verdunstungsrate im gesamten Untersu­chungsgebiet beträgt im Mittel 508 mm/a bzw. 58 % des Niederschlags (Anh. 1.2). Die Direktabflussrate beträgt 123 mm/a bzw. 14 % des Niederschlags (Anh. 1.4) und die Grundwasserneubildungsrate 238 mm/a bzw. 27 % des Niederschlags (Anh. 1.6). Die Verdunstungsrate beträgt im nördlichen Teil 450 mm/a bis 500 mm/a und im Süden 500 mm/a bis 600 mm/a, da die nutzbare Feldkapazität der Böden im Süden (Lößver­breitung) größer ist (Anh. 1.2). Dem entsprechend ist der Gesamtabfluss im Süden grö­ßer als im Norden (Anh. 1.3). Einzelne Waldflächen sind durch ihre hohe Verdunstungs­rate von ca. 600 mm/a und die geringe Gesamtabflussrate erkennbar. Die Ausbildung der Böden hat auch auf den Direktabfluss deutliche Auswirkungen (Anh. 1.4). Im mittleren und nördlichen Teilgebiet der Baumberge herrschen geringe Direktabflussraten vor, z.T. fehlt dieser komplett auf den nur gering geneigten Plateauflächen. In Bereichen mit geringen Flurabständen, wie z.B. Bachtäler, und im Süden im Verbreitungsgebiet bindi­ger Böden beträgt er i.d.R. zwischen 100 mm/a und 200 mm/a, auf Einzelflächen bis 350 mm/a.

24

Die regionalen Einflüsse wirken sich auch auf die Grundwassemeubildungsrate aus (Anh. 1.6). Durch die erhöhte Verdunstung und den erhöhten Direktabfluss im südlichen Teil der Baumberge ist dort auch die Grundwasserneubildungsrate mit 50 mm/a bis 150 mm/a deutlich geringer als im mittleren und nördlichen Teil der Baumberge mit 200 mm/a bis 400 mm/a. Im Gesamtgebiet ist die Grundwassemeubildungsrate im Bereich der oberirdischen Wasserscheide größer als in den randlichen Bereichen, da die Hang­neigung auf der Wasserscheide durchweg gering und die Flurabstände hoch sind. Ent­lang der Gewässer ist die Grundwasserneubildungsrate i.d.R. geringer, da hier geringe Flurabstände und bindige Böden vorherrschen.

5 Ausblick

Die Berechnung der Grundwassemeubildung mit dem Verfahren nach MEßER (2008) bietet die flächendifferenzierte Darstellung und damit die detaillierte Verteilung der Grundwasserneubildung im Gebiet der Baumberge. Für die weitere Klärung des Was­serhaushaltes der Baumberge sollten folgende Untersuchungsschwerpunkte gesetzt wer­den:

Ein flächendeckendes mikroskaliges Messnetz des Niederschlages, das die Be­sonderheiten, wie z.B. mögliche Luv- und Leeeffekte, der Baumberge erfasst, ist erforderlich.

Kontinuierliche und repräsentative Abflussmessungen, insbesondere des Tro­ckenwetterabflusses, sind für eine zuverlässige Bilanzierung notwendig.

Klärung der Grundwasserströmungsverhältnisse zu einer gesicherten Abgren­zung der unterirdischen Einzugsgebiete der einzelnen Gewässer bzw. Quellen. Nur so ist eine verlässliche Gegenüberstellung der Abflussdaten mit den Was­serhaushaltsberechnungen einzelner Teileinzugsgebiete möglich.

An dieser Stelle kann mitgeteilt werden, dass in den Baumbergen die hydrogeologischen Untersuchungen weitergehen. Ein Tracer-Versuch im Umfeld des Longinus-Turms wur­de bereits durchgeführt. Die Ergebnisse dieses Versuches zeigen, dass sich das unterirdi­sche Einzugsgebiet der Stever bis zum Longinus-Turm erstreckt. Die vermutete Ausdeh­nung des Einzugsgebietes lässt sich in diesem Falle bestätigen.

Danksagung

Für die Organisation und Koordination des Autorenteams der vorliegenden Veröffentli­chung, danken wir Frau PD Dr. Patricia Göbel und den zuständigen Koordinator auf Seite des LWL-Museums für Naturkunde Herrn Dr. Bernd Tenbergen. Des Weiteren danken wir dem Kreis Coesfeld für die Bereitstellung zahlreicher Datensätze und den Studierenden und Herrn Dr. Andreas Malkus und Karin Meinikmann der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, die im Rahmen eines Studienprojektes der Ausbildung zum Bachelor im Studiengang Landschaftsökologie die Messungen durchgeführt und ausgewertet haben.

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Anschriften der Verfasser:

Dipl.-Landschaftsökologin Meike Düspohl Institut für Physische Geographie Goethe-Universität Frankfurt Altenhöferallee 1, 60054 Frankfurt duespohl @em.uni-frankfurt.de

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Dr. Johannes Meßer Emscher Gesellschaft für Wassertechnik mbH Hohenzollernstraße 50 45128 Essen messer@ewlw.de

Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4): 27 - 36, Münster, 2010

Abflussuntersuchungen in den Baumbergen (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen)

Michael Engel, Aachen, und Johannes Meßer, Essen

Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der räumlichen und zeitlichen Erfassung der Abflusskomponente in einem als Natur-Lysimeter beschreibbaren Grundwasserleiter. Ziel der Untersuchungen ist es, aufbauend auf den Untersuchungen einer Diplomarbeit zu dieser Thematik, den Abfluss im Untersuchungsgebiet der Baumberge (Münsterland, NRW) mithilfe eines Messnetzes für das Hydrologische Jahr 2008 - den Bilanzierungs­zeitraum der Wasserhaushaltsberechnung - zu ermitteln.

Der aus dem gemessenen Abfluss berechnete grundwasserbürtige Abfluss dient als Ver­gleichsgröße für die Grundwasserneubildungsrate. Aus dem Zusammenhang von grund­wasserbürtigem Abfluss der Einzugsgebiete im Kernuntersuchungsgebiet für das Hydro­logische Jahr 2008 und der Flächengröße des jeweiligen Einzugsgebiets wird ein Verfah­ren aufgezeigt, wie unterirdische Einzugsgebiete näherungsweise bestimmt werden kön­nen. Für die Einzugsgebiete „Lasbeck" und „Stevern" kann das unterirdische Einzugs­gebiet im Vergleich zum oberirdischen Einzugsgebiet als tendenziell größer angenom­men werden.

1 Einleitung

Der Abfluss integriert alle hydrologischen Prozesse und Speicherungen im Einzugsge­biet zum Zeitpunkt der Messung (DYCK & PESCHKE 1995). Der Erfassung des Abflusses kommt daher eine entscheidende Bedeutung zu. Für die Baumberge gibt es eine Beson­derheit, da es sich hier um eine hydrologisch isolierte Einheit - ein sog. „Natur­lysimeter" - handelt (DüSPOHL et al. 2009). Da eine flächendifferenzierte Wasserhaus­haltsberechnung nach MEßER (2007) für den Zeitraum des Hydrologischen Sommerhalb­jahres 2007 und Winterhalbjahres 2008 durchgeführt wurde, war es Ziel der Abflussun­tersuchungen, ein Messnetz in Anlehnung an die DIN 4049-3 (1994) zu entwerfen und eine flächendeckende Erfassung der Abflusskomponente zu ermöglichen (ENGEL 2008). Die angewendete Abflussmessmethode war dem jeweiligen Messstandort angepasst und führte aufgrund der Einzelmessungen zu einem diskontinuierlichen Datensatz. In dieser Arbeit wird eine Methode aufgezeigt, die in Anlehnung an MCMAHON (1978) Tagesab­flüsse für jedes Einzugsgebiet durch eine Referenzstation mit kontinuierlicher Messung ermittelt. Basierend auf der regionalen Übertragung oder Regionalisierung nach KLEEBERG (1992) lagen diesem Ansatz die von REES et al. (2006) und LEIBUNDGUT & UHLENBROOK (2007) beschriebenen Kriterien zugrunde.

Um den gemessenen Abfluss als Vergleichsgröße für die Grundwasserneubildungsrate zu verwenden, dient der aus der Durchflussganglinie des Referenzpegels (RP) „Lasbeck" nach NATERMANN (1951) bzw. aus den Einzelmessungen an den übrigen Standorten nach WUNDT (1953) bestimmte grundwasserbürtige Abfluss (DÜSPOHL & MEISSER 2010).

27

2 Methodik

Im Rahmen von Geländebegehungen in den Monaten Oktober bis Dezember 2007 sowie der in DüSPOHL et al. (2009) beschriebenen hydrogeologischen Kartierung wurden in den fünf Einzugsgebieten von Berkel, Münsterscher Aa, Steinfurter Aa, Stever und Vechte Abflussmesseinrichtungen erfasst sowie ihr Standort und ihr Zustand dokumen­tiert. Für diese Standorte wurde zunächst die Lage des oberirdischen Einzugsgebiets AEo

eines Abflussmessstandortes anhand der topographischen Verhältnisse mittels GIS abge­grenzt.

Da sich, wie PROBST (2002) annimmt, die Grundwasserströmung an der Oberflächen­morphologie orientiert, wurde das unterirdische Einzugsgebiet AEu dem oberirdischen zunächst gleichgesetzt. Die Voraussetzung, dass die Ausstrichsgrenze der unteren Baumberge-Schicht (krca4-Schicht) durch die aufgespannten oberirdischen Einzugsge­biete erfasst und der Abfluss somit flächendeckend ermittelt wird, erforderten Korrektu­ren in der Standortwahl. Da der Abfluss im nördlichen Teil des Messnetzes aufgrund der flacheren Morphologie schwerer zu erfassen war, beschränkten sich im weiteren Verlauf der Untersuchungen die Abflussmessungen auf den südöstlichen Bereich der Baumberge (Kernuntersuchungsgebiet). Dieses umfasst die Einzugsgebiete von Münsterscher Aa sowie Stever.

Abb. 1: Kernuntersuchungsgebiet mit Abflussmesstandorten an Gewässern (Gewässerstationie­rungskarte Stand 3B) und ihren Einzugsgebieten im südöstlichen Bereich der Baumber­ge, Kreis Coesfeld (Grundlage: Topographische Karte 1:25.000).

Unter diesen Vorgaben wurde ein an das Untersuchungsgebiet angepasstes Messnetz aufgestellt, aus dem die endgültigen Teileinzugsgebiete (TEG) hervorgingen. Das Mess-

28

programm beinhaltete den für jeden dieser Standorte gewählten Abflussmesstyp (Tab. 1).

Als Abflussmesstyp kam bei Gewässern mit geringen Abflüssen die kalibrierte Gefäß­messung/ Methode des „Ausliterns" zur Anwendung (SHAW 2004). Mehrheitlich erfolg­te die Abflusserfassung durch Flügelmessung mittels WOLTMAN-Messflügel nach GORDON et al. (2004) sowie MANIAK (2005). Einen weiteren Messtyp stellte die Pegelstandsmessung dar, die am Standort „Lasbeck" durch den LANUV-Pegelschreiber genutzt wurde. Detailliertere Ausführungen zu den gewählten methodischen Ansätzen sind ENGEL (2008) zu entnehmen.

Tab. 1: Verwendeter Typ der Abflussmessung an ausgewählten Standorten des Kernuntersu-chungsgebiets in den Baumbergen.

Kernuntersuchungsgebiet

TEG Standort der

Gewässername Typ der Abfluss- Anzahl der Messungen

Abflussmessung messung Winter Sommer

Hangsheck Münstersche Aa Flügelmessung 9 13

2 Stevern Stever Flügelmessung 10 16

Flügelmessung, 3 Gründkesbach Gründkesbach "Auslitern" 21

4 SteverSeitenbachL843* n.b. n.m.

Stift Tilbeck Tilbecker Bach Flügelmessung 7 21

6 Hs . Tilbeck Helmerbach "Auslitern" 7 22

7 Natrup n.b. Flügelmessung 7 23

Detterbach Detterbach Flügelmessung 6 21

9 Masbeck Zitterbach Flügelmessung 23

10 Hexenpütt Kuckenbecker Bach Flügelmessung 7 20

11 Rehbrei n.b . "Auslitern" 22

Flügelmessung, Pegelschreiber

12 Lasbeck Schlautbach (LANUV) 14 15

Bemerkungen: ':' nicht möglich; ständiges „Trockenfallen" des Gewässers

Da sich aufgrund der Häufigkeit der ausgeführten Einzelmessungen ein Datensatz mit diskontinuierlichen Abflussdaten ergab, erfolgt die Berechnung von Tagesabflüssen mittels Übertragung kontinuierlicher Abflussdaten des RP „Lasbeck" des LANUV NRW auf die übrigen Abflussmessstandorte bzw. ihre TEG. Die Übertragung von Abflussda­ten setzt die von REES et al. (2006) aufgeführten Kriterien voraus, die sich auf einheitli­che Gebietseigenschaften - und damit Regimefaktoren - stützen. Die in der Literatur erwähnten Gebietsmerkmale wie Landnutzung, Relief und Bodentypen werden für das Referenzeinzugsgebiet „Lasbeck" als repräsentativ gegenüber den weiteren TEG ange­sehen. LEIBUNDGUT & UHLENBROOK (2007) weisen ebenfalls darauf hin, dass die hydro­logische Reaktion der TEG bei nur geringen Unterschieden hinsichtlich der naturräumli­chen Gegebenheiten und dem Vorhandensein aller wichtigen Abflussbildungsprozesse als vergleichbar anzusehen ist. Weiterhin repräsentiert der zum Messzeitpunkt ermittelte Abfluss den Tagesmittelwert dieses Messstandortes. Es wird angenommen, dass es sich

29

bei den Abflusscharakteristika des RP „Lasbeck" um ein für die Quellbäche der Baum­berge repräsentatives Gewässer handelt.

Die in ENGEL (2008) beschriebene zeitweise Überschätzung des Abflusses durch den LANUV-Datensatz des RP „Lasbeck" wurde berücksichtigt, indem eine segmentweise Korrektur dieser Daten ab dem Zeitraum März 2008 durchgeführt wurde. Durch die korrigierte Abflussganglinie des RP „Lasbeck" stehen mittlere tägliche Abflüsse für das Wasserwirtschaftsjahr 2008 zur Verfügung. Als Zeitraum für die Übertragung der Ab­flussdaten werden das Winter- und das Sommerhalbjahr zunächst getrennt betrachtet. Die mittleren täglichen Abflüsse werden auf die aus dem Messprogramm stammenden Abflussdaten der übrigen Abflussmessstandorte bezogen, die für denselben Tag gelten. Die erhobenen Abflussdaten fungieren als Stützstellen für die zu berechnende Abfluss­ganglinie. Im Sommerhalbjahr wurden häufiger Abflussmessungen durchgeführt als im Winterhalbjahr (Tab. 1). Bei der Ausführung der Abflussmessung war die klimatische Situation nicht immer homogen, so dass sowohl bei trockeneren als auch bei feuchteren Wetterlagen gemessen wurde. Der Mittelwert aller Quotienten aus gemessenem Einzel­wert des Abflusswerts an der gesuchten Messstation und Referenzabfluss wird als An­teilsfaktor bezeichnet (GI. 1).

Li . VEZG

Es gilt:

c%zG

VEZG

VLasbeck

VLasbeck GI. 1: Berechnung des Anteilsfaktors

= Anteilsfaktor

=Bezugsabfluss; Abfluss eines Abflussmessstandortes in seinem Einzugsgebiet (EZG) an einem Messtag i (l/s)

=Referenzabfluss am RP „Lasbeck" des selben Tages i (l/s)

In Anlehnung an MCMAHON (1978) können somit die täglichen Abflüsse anhand der simulierten Abflussganglinie für die ausgewählten Abflussmessstandorte und deren TEG berechnet werden.

Die segmentweise korrigierte Abflussganglinie des RP „Lasbeck" dient als Datengrund­lage zur Ermittlung des grundwasserbürtigen Abflusses durch das graphische Verfahren nach NATERMANN (1951) (Abb.2).

30

200 100

180 90

160 - 80

°' 70 n:l 1-

Ci) 140 ::::::,

E E

Cl)

"@ 120 U5

50 O'l ~ ..c

40 (.) cn

cn 100 ::::::l

:E 80 <(

30 (i;

"'O Cl)

20 z O'l '.E

40

10

0

Zeit

- Niederschlag ---gw-bürtiger Abfluss --Abflussdaten korrigiert

Abb. 2: Korrigierte Abflussganglinie des Pegels „Lasbeck" sowie der daraus resultierende grundwasserbürtige Abfluss nach NATERMANN (1951) für das Hydrologische Jahr 2008 und die Niederschlagsrate der Baumberg II-Station auf dem Plateau der Baumberge.

In die weitergehende Berechnung des grundwasserbürtigen Abflusses eines TEG gehen die nach WUNDT (1953) ermittelten niedrigsten Abflüsse eines Monats (MoMNQ) ein. Der Berechnung liegt der Ansatz zu Grunde, dass die Niedrigwasserabflussspende eines TEG für den Zeitraum des Hydrologischen Jahres 2008 aus den gemittelten Einzelmes­sungen des hydrologischen Sommerhalbjahres sowie dem Winterabfluss berechnet wird. Aufgrund der geringeren Anzahl von Messungen während des Winterhalbjahres wird der mittlere Winterabfluss mittels Korrekturfaktor des RP „Lasbeck" projiziert. Der Korrek­turfaktor berechnet sich wie folgt (Gl. 2):

V MoMNQ Lasbeck2008 = 36,7 = 1 28 alasbeck = - 28,7 ,

Gl. 2: Korrekturfaktor RP „Lasbeck"

V MoMNQ_Lasbeck_HS

Es gilt:

alasbeck

V MoMNQ_Lasbeck2008

V MoMNQ_Lasbeck_HS

Korrekturfaktor Mittelwert der MoMNQ des Messstandorts „Lasbeck" für das Hydrol. Jahr 2008 (l/s) Mittelwert der MoMNQ des Messstandorts „Lasbeck" für das Hydrol. Sommerhalbjahr 2008 (l/s)

Daraus berechnet sich die korrigierte MoMNQ für jedes TEG (Gl. 3):

VMoMNQ = alasbeck . VMoMNQ_Lasoock_HS Gl. 3: korrigierte MoMNQ eines Einzugsgebiets

31

Es gilt:

VMoMNQ korrigierte MoMNQ eines Einzugsgebiets (l/s)

1,28 alasbeck

V MoMNQ_Lasbeck_HS Mittelwert der MoMNQ des Messstandorts „Lasbeck" für das Hydrol.Somrnerhalbjahr 2008 (l/s)

3 Ergebnisse

Die durch das konzipierte Abflussmessnetz abgedeckte Einzugsgebietsfläche des Kern­untersuchungsgebietes liegt bei 22,87 km2 . Die Flächengröße der TEG reicht von sehr kleinen TEG (0,04 km2 bis 0,33 km2) wie „Hexenpütt", „Detterbach" und „Stift Tilbeck" hin zu TEG mit einer Fläche von 5,55 km2 („Stevern") und 7,82 km2 („Hangsheck") (Tab. 2). Von den fünf Einzugsgebieten in den Baumbergen wird in den vorliegenden Untersuchungen nur der Abfluss in den TEG von Münsterscher Aa und Stever erfasst.

Tab. 2: Jahresabflussraten der Einzugsgebiete des Kernuntersuchungsgebiets im Hydrologischen Jahr 2008 sowie der Flächengröße des oberirdischen Einzugsgebiets mit tendenzieller Schätzung der Flächengröße des unterirdischen Einzugsgebiets.

Kernuntersuchungsgebiet

monatl. Mittl. Flächengröße

Niedrigwasser-

TEG Bezeichnung des Einzugsgebietes

mittlere Abflussrate

abflussrate AEu"

Hangsbeck

2 Stevern

Gründkesbach

Stift Tilbeck

6 Hs. Tilbeck

7 Natrup

Detterbach

9 Masbeck

10 Hexenpütt

11 Rehbrei

12 Lasbeck

Summe

l/s

83,74

126,20

2,79

12,12

0,44

7,55

1,20

10,60

5,02

0,64

51,88

302,18

(MoMNQ) AEo Tendenz

n. WUNDT (1953)

l/s km2

17,05 7,82 kleiner

54,62 5,55 größer

0,48 1,36 kleiner

1,80 0,33 kleiner

0,13 0,54 kleiner

1,22 0,42 größer

0,00 0,12 kleiner

2,06 2,20 kleiner

2,00 0,04 größer

0,13 0,20 größer

36,72 2,99 größer

22,87

Die MoMNQ-Abflussrate der Einzugsgebiete im Kernuntersuchungsgebiet für das Hydrologische Jahr 2008 können der Flächengröße des jeweiligen Einzugsgebiets ge­genübergestellt werden (Abb. 3). Für diesen definierten Zeitraum können die Abflussrate mit der Flächengröße des zugehörigen Einzugsgebiets linear miteinander korreliert wer-

32

den. Bei der Bezugsfläche handelt es sich um die den oberirdischen Einzugsgebieten gleichgesetzten unterirdischen Einzugsgebieten. Da die MoMNQ den Abfluss aus einem unterirdischen Einzugsgebiet umfasst, kann bei Annahme einer in diesem Zeitraum kon­stanten MoMNQ-Abflussrate die Fläche des unterirdischen Einzugsgebiets angeglichen werden. Die Korrektur („Pfeildarstellung") stellt das tendenzielle Anpassen der Flächen­größe des unterirdischen Einzugsgebiets an die durch die lineare Korrelation idealisierte Flächengröße dar (Abb. 3).

1,0E+10 + AEu

9,0E+09 • AEu korrigiert

- lineare Korrelation (AEu)

8,0E+09 -lineare Korrelation (AEu korr.)

1/1 7,0E+09 .§ ~ ... :::::. ;2 ~ 6,0E+09

~~ :E .i: 5,0E+09 o ca

== : "E e 4,0E+o9 m -g, ~ J: 3,0E+09 ,J

2,0E+09

1,0E+09

EZG Stevern ____. ••

EZG Hangsbeck O,OE+OO--~-----.-------,------.--------,--------,

0 5 1°Fläche [in km2]

15 20 25

Abb. 3: MoMNQ-Abflussrate für das Hydrol. Jahr 2008 linear korreliert mit der Flächengröße des unterirdischen Einzugsgebiets (mit AEo = AEu) und des korrigierten unterirdischen Einzugsgebiets (AEu korr) in Anlehnung an ENGEL (2008) für das südöstliche Gebiet der Baumberge.

Die lineare Korrelation der unkorrigierten unterirdischen Einzugsgebiete besitzt ein Bestimmtheitsmaß von R2= 0,88, wohingegen durch die Verwendung der korrigierten Flächengrößen eine Korrelation mit R2 = 0,94 erreicht wird.

Werden die angenommenen Flächengrößen des unterirdischen Einzugsgebiets AEu mit den Flächengrößen des oberirdischen Einzugsgebiets AEo verglichen, so zeigt sich für die Einzugsgebiete „Lasbeck", „Stevern", „Hexenpütt", „Natrup" sowie „Rehbrei", dass die unterirdischen Einzugsgebiete in ihrer Flächengröße nicht den oberirdischen Einzugsge­bieten entsprechen sondern als tendenziell größer anzunehmen sind. Für die restlichen und bestenfalls benachbarten Einzugsgebiete ergibt sich somit eine tendenzielle Verklei­nerung ihrer unterirdischen Einzugsgebiete.

Da das Gebiet der Baumberge durch Aufschiebungen sowie Verwerfungen innerhalb der Muldenstruktur geprägt ist (DÖLLING 2007), können stark wasserführende Störungs- und

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Kluftzonen Lage und Ausdehnung unterirdischer Einzugsgebiete beeinflussen. Durch ein Grundwassereinzugsgebiet angeschnittene Klüfte beispielsweise erweitern dieses in einigen Bereichen und führen Wassermengen aus benachbarten Einzugsgebieten zu. Es ist zu vermuten, dass insbesondere die Nottuln-Havixbecker Aufschiebung die Ursache für die Flächenneuzuweisung der unterirdischen Einzugsgebiete „Lasbeck", „Hangs­beck" und „Stevern" darstellt.

4 Diskussion

Bei der Durchführung von Abflussmessungen treten in Abhängigkeit von der verwende­ten Methode Messfehler auf, die sich für den überwiegend benutzten hydrometrischen Flügel als ein systematischer Fehler von 2 % bis 5 % belaufen (WMO 1994). Für Nied­rigwassermessungen werden von MORGENSCHWEIS (1994) Fehler von 20% bis 30% angegeben.

Da insbesondere bei der Ermittlung der MoMNO-Abflussrate Trockenwetterphasen entscheidend für die Repräsentativität der Abflussdaten sind, kann die Qualität der Da­tensätze verbessert werden, indem das Messprogramm auf geeignete Wetterlagen abge­stimmt wird.

Die für das hydrologische Jahr 2008 geltende Gegenüberstellung von MoMNQ-Abfluss­rate und zugehöriger Flächengröße des unterirdischen Einzugsgebiets bestätigt den in ENGEL (2008) dargelegten linearen Zusammenhang, der durch die relativ hohen Be­stimmtheitsmaße belegt wird (Abb. 3). Die tendenziell richtige Methodik zur Festlegung von Flächen unterirdischer Einzugsgebiete bestätigt sich.

Im Vergleich zu den topographisch eindeutig abgrenzbaren oberirdischen Ein­zugsgebieten können für die unterirdischen Einzugsgebiete nur tendenzielle Aussagen gemacht werden. Weiterhin erfordert die Korrektur und Neuzuweisung der Flächen angrenzender unterirdischer Einzugsgebiete homogene Grundwasserneubildungsraten für das Kernuntersuchungsgebiet. Es zeigt sich jedoch, dass die Grundwasserneubil­dungsraten im Untersuchungsgebiet kleinräumig sehr variable sind (DüSPOHL & MEßER 2010). Eine eindeutige Festlegung der Flächengröße unterirdischer Einzugsgebiete im südöstlichen Gebiet der Baumberge ist daher noch nicht möglich.

5 Ausblick

Für alle auf dieser Arbeit aufbauende Untersuchungen ist es von Bedeutung, dass das aufgestellte Messnetz in den Baumbergen ausgebaut und in Bezug auf eine kontinuierli­che Erfassung des Abflusses verbessert wird. So lassen sich mithilfe einer umfangrei­chen Matrix nicht nur TEG in ihrer Landnutzung und ihrem Bodentyp vergleichen son­dern auch Kenntnisse zu Abflussregimen der TEG in den Baumbergen gewinnen.

Die Ausführungen legen nahe, dass zur Festlegung der unterirdischen Einzugsgebiete in den Baumbergen weiterer Forschungsbedarf besteht. Bei zukünftigen Untersuchungen ist die gebietsweise sehr variable Grundwasserneubildungsrate bei der Zuweisung von Flächen unterirdischer Einzugsgebiete zu berücksichtigen. Im Hinblick auf die tektoni­sche Beanspruchung des Untergrunds sind detaillierte Kenntnisse über die Grundwasser-

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strömungsrichtung im Gebiet der Baumberge unerlässlich, um unterirdische Wasser­scheiden besser bestimmen zu können. Ein erst kürzlich durchgeführter Tracer-Versuch sowie zukünftige Messungen dieser Art können dazu wichtige Hinweise geben.

Danksagung

Mein herzlicher Dank gilt Frau PD Dr. P. Göbel für die Initiierung des Quellenprojekts und ihre fachliche Begleitung bei der Entwicklung dieser Arbeit. Bei ihr und Herrn Dr. Bernd Tenbergen des Westfälischen Museums für Naturkunde bedanke ich mich für das starke Engagement bei der Erarbeitung dieser Publikation. Zu danken ist Herrn Dr. And­reas Malkus und Karin Meinikmann für die Aufarbeitung zur Verfügung gestellter Da­tensätze. Weiterhin bedanken möchte ich mich bei Frau Teubner (LANUV NRW) für die erneute Bereitstellung von Pegeldaten und fachliche Unterstützung. Mein Dank gilt auch Meike Düspohl für hilfreiche Anregungen zu dieser Arbeit.

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Anschrift der Verfasser:

Dipl.-Landschaftsökolo ge Michael Engel Ingenieurgesellschaft für Wasser und Umwelt mbH Bachstraße 62-64 52066 Aachen

Michael.Engel@hydrotec.de

Dr. Johannes Meßer Emscher Gesellschaft für Wassertechnik mbH Hohenzollernstraße 50 45128 Essen

messer@ewlw.de

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Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4): 37-44 , Münster, 2010

Hydrochemie des Grund- und Quellwassers in den Baumbergen

Birhan Hafouzov, Münster

Zusammenfassung

Im Rahmen des interdisziplinären Projektes „Quellen in den Baumbergen - Erhaltung, Erforschung und Entwicklung der Quellen im Natur- und Erlebnisraum Baumberge" wurde der Wasserchemismus der Quellen und des Grundwassers in den Baumbergen erforscht. Die hydrochemischen Untersuchungen fanden vom November 2007 bis Okto­ber 2008 statt. Mehr als 500 Wasserproben von 76 verschiedenen Quellstandpunkten wurden analysiert. Bei den Untersuchungen im Gelände handelte es sich um Messung von Temperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit sowie Sauerstoffgehalt. Die Analyse von Katio­nen, Anionen sowie Spurenelemente erfolgte im Labor. Die Untersuchungen ergaben, dass die Quellen im Allgemeinen einen ähnlichen Chemismus (Ca-HCOrTyp Grund­bzw. Quellwasser) aufweisen. Diese Feststellung trifft vor allem auf die Hauptbestand­teile Calcium Ca2+, Natrium Na+, Magnesium Mg2+, Hydrogenkarbonat HC03-, Chlorid er, Sulfat SO/ und Silizium SiOt zu. Die Parameter, die im Mikrobereich wirken, wie z.B. Phosphat PO/, zeigen gewisse Schwankungen in der Konzentration. Eine Beson­derheit in den Quellen der Baumberge wiesen die Nitrat N03--Konzentrationsänderungen auf. Als Ursache dafür kommt der Eintrag aus gedüngten landwirtschaftlich genutzten Flächen in Frage. Die Vermutung, dass Tiefenwässer entlang Störungen und Kluft­systemen emporsteigen, konnte anhand der vorliegenden Strontium Sr2+-, Bor B5+- und Fluorid F-Konzentrationen, die in den Tiefenwässern im Münsterland allgemein vor­kommen, nicht bestätigt werden. Die Hydrochemie des Grund- und Quellwassers in den Baumbergen unterliegt anthropogenen und geogenen Einflüssen. Als anthropogene Fak­toren kommen Landnutzung jeder Art und Düngung in Frage. Als geogene Einflüsse sind die Beschaffenheit und Lagerung der Gesteinsschichten, Hangneigung, Relief, Ve­getation, Klima und Exposition zu nennen.

1 Einleitung

Mit der Beschreibung der aktuellen Hydrochemie der Quellen in den Baumbergen wird hier erstmals eine Region im Münsterland untersucht, die eine einmalige Besonderheit als „natürliches Lysimeter" in ihrer Ausbildung aufweist. Zugrunde liegt ein hydroche­mischer Datensatz von mehr als 76 Quellen (DüSPOHL et al. 2009). Diese Problemstel­lung ist eines der Themen in dem interdisziplinären Projekt „Quellen in den Baumbergen - Erhaltung, Erforschung und Entwicklung der Quellen im Natur- und Erlebnisraum der Baumberge". Ziel dieser Erforschung ist es, die Quellen der Baumberge, die entlang der +120 mNN Höhenlinie entspringen, hydrogeochemisch zu untersuchen. An diesen Quel­len tritt das Grundwasser zutage, dass den gesättigten Bereich der Baumberge-Schichten durchflossen hat. Besonderes Augenmerk gilt der Bestimmung des Wasserchemismus von Quellen mit ganzjähriger Schüttung.

37

Ferner wird der Versuch unternommen, eventuell auftretende Tiefenwässer zu lokalisie­ren. Diese können entlang der Störungen und der Kluftsysteme aufsteigen. Tiefenwässer zeigen in der Regel differenziertere chemische Zusammensetzungen als Quell- und Grundwasser an (z.B. höhere Sr2+- oder NaCl-Gehalte als die durchschnittliche Werte).

2 Methoden

2.1 Probennahme

Die Quellwasserprobennahmen wurde monatlich insgesamt 12-mal für das hydrologi­sche Jahr 2008 durchgeführt (2007: 47. KW [75 Proben], 51. KW [75 Proben]; 2008: 3. KW [60 Proben], 7. KW [67 Proben], 11. KW [72 Proben], 16. KW [68 Proben], 22. KW [33 Proben], 25. KW [22 Proben], 29. KW [17 Proben], 33. KW [17 Proben], 38. KW [16 Proben], 42. KW [28 Proben]). Die konkrete Probennahmestelle in den Quell­bereichen bzw. -tälern war während der Untersuchungen lagestabil, obwohl die ober­irdische Austrittsstelle des Quellwassers in den Sommermonaten häufig talabwärts „wanderte". Dies hatte zur Folge, dass in den Sommermonaten wesentlich weniger Quellstandorte beprobt werden konnten. Direkt vor Ort wurden zuerst die Vor-Ort Para­meter Temperatur, elektrische Leitfähigkeit, pH-Wert und Sauerstoffgehalt bestimmt. Die Quellwasserprobennahme erfolgte über Schöpfproben unter der Wasseroberfläche. Dabei wiesen die Wasserproben oft Verunreinigungen (Laub, organisches Material) oder Beimengungen (Sediment) auf. Die Quellwasserproben wurden vor Ort zur Vorbereitung für die weiteren Untersuchungen im Labor filtriert (Porengröße 4-7 µm); 50 ml der Was­serprobe wurde mit HN03 für die Kationenbestimmung stabilisiert. Im Labor wurden 500 ml der Quellwasserproben für die Anionenbestimmung weiterhin über Membran­filter (Porengröße 0,45 µm) filtriert.

2.2 Untersuchungen im Labor

Die Untersuchungen zur hydrochemischen Beschaffenheit der Quellwasserproben er­folgte anhand ausgewählter Kationen (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Aluminium Al3+, Eisen Fe213+), Anionen (HC03-, SO/, er, SiO/, PO/), Spurenelemente (Sr2+, B5+, F) sowie Stickstoffverbindungen (Nitrat N03-, Nitrit N02-). Die Kationen und Spurenelemente wurden mittels Optische Emissionsspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) ermittelt; die Anionen und Stickstoffverbindungen mittels Ionochromato­graph (IC). Der HC03--Gehalt wurde titrometrisch bestimmt. Die Laborwerte wurden nach aktuellen DIN-Verfahren ermittelt. Die Plausibilität der Laborwerte wurde anhand gültiger Ionenbilanz-Berechnungen bestätigt.

2.3 Grafische Darstellung

Die grafischen Darstellungen der Laborwerte ermöglichen den Vergleich der hydroche­mischen Ergebnisse und erleichtern deren Auswertung. Während der hydrochemischen Untersuchungen von Quellwässern in den Baumbergen wurde speziell das Programm AquaChem (Fa. „Waterloo", Canada, Version 5.1) eingesetzt. Dieses Programm ermög-

38

licht die grafische Darstellung in PIPER-, SCHOELLER- sowie Scatter-Diagramme. Wei­terhin wurden Kreisdiagramme für die Gesamtlösungsinhalte der Quellwässer sowie Ionen-Ganglinien ausgewählter Inhaltsstoffe mit Microsoft Office EXCEL 2003/2007 dargestellt. Für die Ergebnisse der Multivariaten Analyse wurde das Programm PAST eingesetzt.

3 Ergebnisse

3.1 Hydrochemische Situation im Februar 2008

Im Februar 2008 führten die meisten der 76 Quellen Wasser (67 Quellwasserproben). Das Messprogramm war zu diesem Zeitpunkt überaus ausgereift (4. Probennahme­Kampagne). Außerdem zeigt der Monat Februar in der Jahres-Abflussdynamik ein Ab­flussmaximum (ENGEL 2008).

In Anhang 2.1 ist ersichtlich, dass alle Quellwasserproben einen ± einheitlichen Ca­HCOrTyp aufzeigen. Nach HöLTING & COLDEWEY (2009) können diese als ein erdalka­lisches Wasser, überwiegend hydrogen-karbonatisch (HC03-), betrachtet werden. Diese Einteilung ermöglicht eine schnelle und einfache Übersicht für die Quell- bzw. Grund­wasserzusammensetzung. Die Proben zeigen bei tiefergehenden Betrachtung eine leichte Variation in der Konzentration. Hierbei lassen sich leicht drei verschiedene Gruppen von Proben bilden:

mit hohem HC03- -Gehalt > 80 % in der Punktwolke, mit mittlerem HC03- -Gehalt 70-80 % in der Punktwolke und mit niedrigem HC03- -Gehalt< 70 % in der Punktwolke.

In Anhang 2.2 ist ebenfalls ersichtlich, dass Ca2+ und HC03- die Hauptinhaltsstoffe des Quellwassers darstellen. Sie zeigen konstante Konzentrationen gegenüber allen anderen meist viel geringer konzentrierten Inhaltsstoffen. Die Kationen Na+, Mg2+ und K+ (Mar­kierung 1) sowie die Anionen N03-, SO/ und er (Markierung 3) weisen Variationen in den Konzentrationsniveaus auf. Hierbei zeigen K+und N03- die größten Variationen. Die Variationen von Na+ und er liegen auf dem gleichen Konzentrationsniveau. Das Spu­renelement Sr2+ - als möglicher Hinweis für aufsteigendes Tiefengrundwasser - weist geringe Abweichungen (Markierung 2) auf.

Die räumlichen Variationen der N03--Konzentration der Quellwässer in den Baumber­gen liegen im Februar 2008 zwischen 7,54 mg/l und 81,58 mg/l (in Anhang 2.3). 18 Quellaustritte weisen N03--Konzentrationen aus, die über dem Grenzwert der Trinkwas­serverordnung (TRINKWV 2001) von 50 mg/l liegen. Die niedrigsten Konzentrationen wurden im nordöstlichen Zentralbereich der Baumberge (Einzugsgebiet der Steinfurter Aa) registriert; die höchsten Konzentrationen dagegen werden in den nordwestlichen (Einzugsgebiet der Vechte) und südöstlichen Teil des Arbeitsgebietes (Einzugsgebiet der Stever) verzeichnet.

3.2 Hydrochemische Situation im WWJ 2008

Für die Beschreibung der ganzjährigen hydrochemischen Situation in den Baumbergen werden die Quellen in Betracht gezogen, die bei mehr als 10 Probennahme-Kampagnen

39

eine Schüttung aufwiesen. Hierbei musste die Auswahl der Quellen auf 6 Quellstandorte mit insgesamt 10 Quellaustritten beschränkt werden (Anhang 2.4). Der Datensatz besteht aus 115 Quellwasserproben.

3.2.1 Gesamtmineralisation

Eine weitere Darstellungsform für hydrochemische Daten von Wasserproben sind räum­lich verteilte Kreisdiagramme für die Quellwasserproben mit ganzjähriger Schüttung (Anhang 2.5). Der größte Kreis weist die höchste mittlere Gesamtmineralisation von 695,1 mg/l in der Vechtequelle D I_D auf und der kleinste Kreise zeigt die niedrigsten Werte von 642,0 mg/l in der Steverquelle A XII_A an.

3.2.2 Korrelationsanalyse

Scatter-Diagramme werden verwendet, um mögliche Zusammenhänge zwischen zwei oder mehrere Parametern festzustellen. Im Scatter-Diagramm des [K++er]:[N03-]­

Verhältnisses lassen sich Inhaltsstoffe aus der Düngung gegeneinander darstellen (An­hang 2.6). Es sind drei Punktwolken zu verzeichnen. Die erste Punktwolke 1 (mit lan­gem Strichpunkt-Punkt markiert) deutet auf eine positive Korrelation zwischen K+, er und N03- an den Hexenpüttquellen A V _A und B, der Berkelquelle B XVI und der V echtequelle D I_D hin. Es ist auffallend, dass sich bei diesen Proben um die Quellen mit höchsten N03--Gehalten handelt. Aus diesem Anlass könnte ein anthropogener Ur­sprung für die K+ und er bestehen. Die Punktwolken 2 (mit Strichlinie markiert) und die Punktwolke 3 (mit ununterbrochener Linie markiert) zeigen dagegen eine schwach bzw. stark negative Korrelation an. Diese Plotwolken kreisen die Ergebnisse der Stever­quellen A XII_A, B und E sowie der Arningquelle F VII ein. Bei diesen Quellen sind die niedrigsten N03--Werte registriert. Für die Proben der Steverquelle A X II_I und die Arningquelle F VI kann keine eindeutige Zuordnung gemacht werden. Ausreißer stellen die Steverquellen A XII_A, I, die Berkelquelle B XVI und die Arningquelle F VI dar.

3.2.3 Ganglinienanalyse

Der Jahres-Ganglinienverlauf der Hauptinhaltsstoffe ea2+ und Heo3- aller Quellen zeigt generell leicht abnehmende Konzentrationen im Laufe des WWJ 2008. Lediglich die Arningquellen (westlich und östlich) F VI und F VII sowie die Vechtequelle D I_D zeigen ein Maximum im April bzw. Mai 2008. Die Mg2+-Konzentrationen weisen sehr ähnliche Ganglinien-Verläufe für alle Quellstandorte mit einem Maximum in den Mona­ten Februar, März und April 2008 auf. Die Quellen, die eine N03--Konzentration über dem Grenzwert (TRINKWV 2001) aufweisen, haben ihr Maximum in den Monaten April, Mai und Juni 2008 (Anhang 2.7). Dabei handelt es sich um die Hexenpüttquellen A V _A und B, Berkelquelle B XVI und die Vechtequelle D I_D. Im Gegensatz dazu, zeigen die Quellen mit niedrigeren N03--Konzentrationen Ganglinien-Verläufe mit kurzzeitigen Spitzen.

Im Allgemeinen zeigt K+ ein niedriges Konzentrationsniveau im Bereich von 2 mg/l an (Anhang 2.8). Die Steverquelle A XII_B und E, die Berkelquelle B XVI und die Arningquelle F VI stellen Ausreißer im Winterhalbjahr 2008 dar. Der K+-Gehalt hat die

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größten Schwankungen in einem Zeitraum, in dem ein Auswaschen der landwirtschaft­lich genutzten Flächen durch Niederschläge in das Grundwasser passieren kann.

Die Ganglinien der PO/-Konzentrationen weisen sehr niedrige Werte im Bereich von etwa 0,01 mg/l bis 2 mg/l (Anhang 2.9). Ein Ausreißer stellt die Steverquelle A XII_I für den Monat Januar 2008 dar. Auffällig ist, dass in der Zeitspanne von April bis Juni 2008 relativ niedrige und konstante Konzentrationen um 0,5 mg/l registriert werden. Der PO/ -Gehalt offenbart einen anthropogenen Ursprung, da die größten Konzentrationsände­rungen durch Niederschläge in den Wintermonaten bedingt sind.

3.2.4 Korrespondenzanalyse

Mit Hilfe der Multivariaten Analyseverfahren werden die physikalisch-chemischen Vor­Ort-Parameter sowie die analysierten Ionen, Spurenelemente und die Quellstandorte gemeinsam statistisch ausgewertet. Dadurch können „versteckte" Zusammenhänge bzw. Ähnlichkeiten/Unähnlichkeiten innerhalb der beobachteten Daten registriert werden. Außerdem lassen sich die Parameter, die im Mikrobereich wirken, besser darstellen. Betrachtet werden die Ergebnisse der Quellen mit mehr als 10 Probennahmen (Anhang 2.10).

Mittels dieser Verfahren lassen sich drei Gruppen anhand der vorgegebenen Merkmale, wie z.B. Ionenkonzentration, Vor-Ort-Parameter und Quellstandort, bilden. Hier wird zum ersten Mal zwischen PO/-haltigen (Gruppe 1), N03--haltigen (Gruppe 2) und K+­und Mg2+-haltigen (Gruppe 3) Quellen unterschieden, wobei die letzten zwei Gruppen eine Abhängigkeit von ihren anthropogenen Ursprung (N03- und K+) unter sich aufwei­sen. Die Vechtequelle D I_D präsentiert sowohl beträchtliche N03--Werte als auch hohe K+ und Mg2+ -Gehalte und kann ebenso wie die Steverquelle A XII_A nicht eindeutig gruppiert werden.

Zu der ersten Gruppe 1 (PO/-haltig) zählen die Steverquelle A XII_I, die Berkelquelle B XVI und die Arningquelle F VII (östlich). Diese Gruppierung zeigt einen Gehalt unter 10 mg/l auf. Laut SCHIRMER (2009) verändert nach HüTTER (1994) ist diese Feststellung auf die Einleitung von Abwässern zurückzuführen. Eine andere Erklärung für diesen Befund wäre die Zufuhr von PO/ aus landwirtschaftlich genutzten Flächen. PO/ wird über kürzere Wege ins Grundwasser deponiert. Somit stellt dieses Anion einen Anzeiger von direktem Abfluss dar. Die Verfrachtung dieser Parameter findet oft über Dränagenrohre statt.

Die zweite Gruppe 2 (N03--haltig) wird von den Hexenpüttquellen A V _A und B gebil­det, deren Austritte sich in einer unmittelbarer Nachbarschaft befinden. Gleichzeitig bestätigt die Korrespondenzanalyse vorherige Annahmen. Als Beispiel hierfür dient die Bestimmung der N03--Unähnlichkeit und die N03--Konzentrationsänderung der Quellen. Zu den N03--haltigen Quellen zählen die Hexenpüttquellen A V _A und B (in Anhang 2.10).

Die dritte Gruppe 3 (K+ und Mg2+ -haltig) ist aus den Steverquellen A XII_B und E, und den Arningquelle F VI (westlich) zusammengefasst. In dieser Hinsicht sind zwei Aus­nahmen festzustellen.

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Ein Beispiel für „versteckte" Zusammenhänge liefert die Bestimmung der Unähnlichkeit des Parameters PO/ gegenüber den anderen Parametern. In Anhang 2.10 lässt sich erkennen, dass das PO/ die größte Abweichung der Konzentration und somit die ausge­prägteste Unähnlichkeit aufweist. Außerdem besagt diese Darstellung, dass die höchst gemessene PO/-Konzentration bei der Steverquelle A XII_I zu verzeichnen ist. Ande­res Beispiel liefert die Berkelquelle B XVI. Diese ist nach bisherigen Angaben als eine N03--haltige Quelle anzugeben. Der Konzentrationsunterschied bzw. die Unähnlichkeit zwischen PO/ an diesem Quellstandort und den anderen Parametern ist entsprechend so groß, dass diese Quelle eher als PO/-haltige statt als N03--haltige bezeichnet werden kann. Diese Tatsache ist durch die Verzerrung des Diagramms in Richtung PO/ zu bestimmen. Eine weitere PO/-haltige Quelle ist die Arningquelle F VII (östlich), wel­che aus der Sicht der Ionen-Ganglinien Auswertung nicht zu erkennen ist. Grund dafür sind die niedrigen PO/-Werte im Vergleich zu den anderen Parametern.

4 Dünnschliffe

Für die Dünnschliffanalyse wurden 15 Sedimentproben an verschiedenen Quellstand­orten entnommen. Das Lockermaterial wurde auf Glasträger auf geklebt und auf 27 µm Dicke heruntergeschliff en. Unter dem Polarisationsmikroskop sind Kalzitbildungen in Form von Ooiden an vielen Quellstandorten, wie z.B. Hexenpütt erkennbar (Anhang 2.11). Andere Quellen zeigten hohen Karbonatanteil an, der als Hinweis auf Sinter­bildungen gilt.

5 Ausblick

Die Hydrochemie der Quellwässer in den Baumbergen weist eine Abhängigkeit von den jahreszeitlichen und räumlichen Faktoren auf. Im Raum haben die Flächennutzung, die Hangneigung und die Vegetation unterschiedlich starken Einfluss. Um eine umfassende Erklärung des Flächennutzungsfaktors zu geben, sind eine Auswertung mittels Analyse von Luftbildreihen und eine Kartierung der Landflächen von Nöten. Innerhalb der multi­variaten Analyse ist es empfehlenswert, weitere hydrochemische Analysen (auch an Sommerquellen) durchzuführen und weitere Parameter (auch sogenannte „Softparame­ter") einzubinden.

Danksagung

Ganz besonders möchte ich einer speziellen Person danken, ohne die meine Arbeit nie in einem solchen Umfang entstanden wäre. Diese Person ist Frau Dr. Patricia Göbel. Ihr möchte ich für die Vergabe und hervorragende Betreuung meiner Masterarbeit danken. Sie bereicherte mich und meine Arbeit mit Denkanstößen und Diskussionsgrundlagen. Des Weiteren möchte ich Herrn Prof. Dr. Wilhelm G. Coldewey meinen Dank zollen. Durch ihn wurde das Projekt „Quellen in den Baumbergen - Erhaltung, Erforschung und Entwicklung der Quellen im Natur- und Erlebnisraum der Baumberge" ermöglicht. Ebenso bedanke ich mich bei den Projektteilnehmern Meike Düspohl, Michael Engel, Catharina Kähler, Birte Krüttgen und Frauke Müller. Ich danke Euch für die Unterstüt­zung bei den Probenahmen und Eurem tatkräftigen Willen zur Diskussion. So konnten

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wir alle etwas voneinander lernen. Mein Dank gilt Frau Alexandra Reschka für die La­bormessungen der Proben sowie Herrn Dr. Wolfgang Riss, der mir hilfsbereit bei der statistischen Auswertung zur Seite stand. Ferner möchte Frau Dr. Bettina Dölling vom Geologischen Dienst NRW in Krefeld meinen Dank ausdrücken. Sie stellte mir Karten­material und ihre fachliche Beratung zur Verfügung. Ebenso möchte ich dem Kreis Coesfeld wie auch die Bezirksregierung Münster lobend erwähnen.

Literatur:

DüSPOHL, M„ ENGEL, M„ HAFOUZOV, B„ KÄHLER, C„ KRüTIGEN, B. & F. MÜLLER (2009): Wo die Schüssel überläuft - eine interdisziplinäre Untersuchung der Quellen in den Baumbergen (Münsterland, NRW); Münster. - [Unveröff. Projektbericht].

ENGEL, M. (2008): Erfassung der Abflusskomponente in den Baumbergen (Kreis Coesfeld, NRW) im Rahmen des Projekts „Quellen in den Baumbergen - Erhaltung, Erforschung und Entwick­lung der Quellen im Natur- und Erlebnisraum Baumberge"; Münster. - [Unveröff. Diplomar­beit].

Geologische Karte 1 :25 000 - Blatt C 4010 Nottuln; DöLLING, B. (2007): Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen; Krefeld.

HöLTING, B. & W. G. COLDEWEY (2009): Hydrogeologie. Einführung in die allgemeine und ange­wandte Hydrogeologie, 7. Aufl.; 326 S„ 69 Tabellen; München.

HüTTER, L„ A. (1994): Wasser und Wasseruntersuchung: Methodik, Theorie und Praxis chemisch­physikalischer, biologischer und bakteriologischer Untersuchungsverfahren.- 6. Aufl., 515 S.; Frankfurt.

PICHLER, H. & C. SCHMITI-RIEGRAF (1993): Gesteinsbildende Minerale im Dünnschliff.- 2. Aufl„ S. 233„ 436 Abb„ 16 Farbb., 22 Tab., 1 Farbt.; Stuttgart.

SCHIRMER, C. (2009): Chemisch-ökologische Untersuchung der Eutrophierung des Berkel­quelltopfes in Billerbeck. - 64 S„ 16 Abb.; Münster. - [Unveröff. Bachelorarbeit].

TRINKWASSERVERORDNUNG (2001): Verordnung über die Qualität von Wasser für den menschli­chen Gebrauch TrinkwV 2001-Trinkwasserverordnung; BGBI 1 Nr.24 vom 28.5.2001, Berlin.

Anschrift des Verfassers:

M. Sc. Birhan Hafouzov Hollenbeckerstr.31 48143 Münster

birhan_chispas@gmx.de

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Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4): 45-50, Münster, 2010

Chemisch-ökologische Untersuchung der Eutrophierung des Berkelquelltopfes

in Billerbeck (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) Claudia Schirmer, Essen

Zusammenfassung

Im Berkelquelltopf südöstlich von Billerbeck im Münsterland führt ein ansteigender Nährstoffgehalt jährlich zu einer sommerlichen Algenblüte. Diese beeinträchtigt die N aherholungsfunktion des Berkelquellgebietes und führt daher zu lokalen Konflikten. Im Rahmen einer Bachelorarbeit (SCHIRMER 2009) wurde nun die aktuelle ökologische Situation des Berkelquelltopfes untersucht, um Maßnahmen zur Verbesserung seines Zustandes zu formulieren.

Dazu wurden morphologische, chemische und biologische Untersuchungen durchge­führt, der Trophiegrad des Sees bestimmt sowie ein Vergleich mit historischen Messwer­ten durchgeführt. Weiterhin wurden Luftbilder herangezogen, um den Stoffeintrag aus dem Einzugsgebiet einzuschätzen.

Es zeigte sich, dass der Berkelquelltopf aufgrund seiner Morphologie sehr sensibel auf Nährstoffeintrag reagiert. Er ist seit vielen Jahren einer hohen Fracht ausgesetzt, die zur Eutrophierung und ihren Auswirkungen führt. Es ist anzunehmen, dass der Quelltopf stark durch den Eintrag aus seinem Einzugsgebiet beeinflusst wird. Jedoch kann dieses erst vollständig bestimmt werden, wenn das hydraulisch wirksame Kluftsystem der Baumberge erforscht ist.

Es wurde festgestellt, dass der See aus zwei verschiedenen Grundwasserleitern gespeist wird, in denen verschiedene Redoxbedingungen herrschen. Ein hoher Stickstoffeintrag erfolgt über die für Touristen ausgeschilderte Berkelquelle („Touristenquelle"), deren Einzugsgebiet in den Baumbergen liegt und die durch einen vollständig nitrifizierten Kluftgrundwasserleiter beliefert wird. Ein seitlicher Zufluss bringt Phosphor in den See ein. Der Zufluss wird durch einen oberflächennahen Grundwasserleiter gespeist, in dem es bei Staunässe und sauerstoffzehrender Mineralisation von organischer Substanz zu reduzierenden Bedingungen und der Freisetzung von Ammonium, Mangan, Eisen und Phosphat kommt. Stickstoff und Phosphor sind eutrophierungswirksame Elemente.

Stellt sich eine stabile Schichtung im See ein, kann die Sedimentoberfläche am Grund leicht reduziert werden und eine Rücklösung von Phosphat und damit die Verstärkung der Eutrophierung auslösen.

Die Trophieklassifikation des Berkelquelltopfes kennzeichnet ihn als eutrophes Gewäs­ser. In einer Untersuchung der dominanten Phytoplankter wurden Indikatororganismen für übermäßig verschmutzte Gewässer gefunden.

Ein Vergleich der aktuellen Messergebnisse mit historischen Analysen ergab, dass ein Anstieg des Nährstoffeintrags infolge des Grünlandumbruchs in den 1960er Jahren statt-

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gefunden hat. Später stellte sich ein neues Gleichgewicht mit durchgehend erhöhtem Eintrag ein. Der Phosphoreintrag über den Zufluss ist zuvor nicht festgestellt worden.

Die landwirtschaftliche Intensivierung war auch anhand von Luftbildern erkennbar. Demnach kann davon ausgegangen werden, dass die Auswaschung aus landwirtschaft­lich genutzten Flächen, wie im gesamten Münsterland, den Anstieg des Stickstoffein­trags verursacht.

Der Eintrag von Stickstoff könnte gemindert werden, wenn die landwirtschaftliche Nut­zung im Einzugsgebiet an dem Kluftsystem der Baumberge angepasst würde. Zur Redu­zierung des Phosphoreintrags sollte der Zufluss kanalisiert und umgelenkt werden.

1 Einleitung

In den vergangenen Jahrzehnten konnte ein unnatürlich starker Anstieg des Trophie­grades in vielen Binnengewässern beobachtet werden, was als eine der gravierendsten und großflächigsten anthropogenen Einflussnahmen auf aquatische Ökosysteme angese­hen werden kann (LAMPERT & SOMMER 1999). Die Eutrophierung führt zu einer voll­ständigen Umformung der Ökosysteme, einem allgemeinen Artenverlust (SCHMIDT 1996) und der Massenentwicklung einiger toleranter Arten (SCHÖNBORN 2003). In Bi­llerbeck wird die Eutrophierung der Gewässer am Berkelquelltopf deutlich. Jährlich kommt es zu starken sommerlichen Algenblüten, wobei ansonsten Artenarmut vorliegt.

Das Quellgebiet der Berkel befindet sich südöstlich der Stadt Billerbeck. Die Berkel wird von verschiedenen Quellen entlang des Talverlaufs parallel zu Billerbecker Ab­schiebung in nordwestlicher Richtung gespeist. Nordöstlich davon liegen die Baumberge mit den Baumberger Schichten und einer guten Trennfugendurchlässigkeit aufgrund der Klüftung. Auf der Westseite liegen die dagegen wasserstauenden Oberen Osterwicker Schichten. Darauf lagern weiter südwestlich die Coesfelder Schichten, die von Süden nach Norden durchlässiger werden. Nahe der Berkel liegen Niederterrassensedimente aus der Weichsel-Kaltzeit vor. Die Berkelaue wird aus holozänischen Bach- und Fluss­ablagerungen gebildet (GEOLOGISCHES LANDESAMT NORDRHEIN-WESTFALEN 1975a). Hier hat sich aufgrund von Staunässe ein vergleyter Boden entwickelt (ÖKON 1989).

Die erste Quelle, welche die Alte Berkel speist, liegt im Süden auf einem Feld in der Bauernschaft Dörholt. Von hier aus fließt der Fluss Richtung Billerbeck. Ca. 2 km fluss­abwärts liegt ein Feuchtbiotop mit einigen Teichen. Mehrere kleine Quellaustritte, wel­che an dessen östlichem Rand gefunden werden können, fallen im Sommer trocken und werden Winterquelle genannt (Anh. 3.1 und 3.2). Von hier aus verläuft entlang eines Spazierweges ein Drainagegraben und fließt in den Berkelquelltopf. Dieser See wird darüber hinaus durch eine größere Quelle gespeist, welche für Touristen als die offizielle Berkelquelle ausgewiesen ist. Es handelt sich hier um die Sommerquelle, die normaler­weise nicht trocken fällt. Ein Wehr staut den See an der westlichen Ecke. Unterhalb des Wehrs beginnt der Flusslauf der Neuen Berkel, der sich nach etwa 500 m mit der Alten Berkel verbindet.

Die Umgebung der Berkelquellen wird, wie 2/3 des Münsterlandes (STUA 2005), haupt­sächlich landwirtschaftlich genutzt. Bei der Alten Berkel handelt es sich um einen künst­lich angelegten Entwässerungskanal. Quellteich und Neue Berkel wurden Anfang des

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20. Jahrhunderts angelegt. Im Quellteich wurden schon mehrfach Entschlammungen durchgeführt.

2 Methoden

Die ökologische Situation des Berkelquelltopfes lässt sich mit Hilfe von morphologi­schen, physikalischen, chemischen und biologischen Kenngrößen beurteilen. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Momentaufnahme der Sommersituation des Sees erfolgen.

Zur Charakterisierung des Stoffhaushaltes wurde die Verweilzeit des Wassers im See bestimmt, da sie Rückschlüsse auf ablaufende Prozesse und eine erste Einschätzung zur Trophie ermöglicht. Ebenfalls wurde mit dem Quotienten aus der Fläche des Einzugsge­biets und der Seeoberfläche der Umgebungsfaktor berechnet, welcher anzeigt, wie stark ein See durch Stoffeintrag aus seinem Einzugsgebiet beeinflusst wird.

Im Gebiet des Quelltopfes wurden chemisch-physikalische Messungen durchgeführt und Proben entnommen und im Labor auf ihre Bestandteile untersucht. Weiterhin wurde ein Tiefenprofil für den Berkelquelltopf entlang einer Querlinie angelegt und dort beprobt.

Zur Trophiebestimmung wurde die „Vorläufige Richtlinie für die Trophieklassifikation von Talsperren" (LAWA 2001) verwendet. Zur Ergänzung der Messwerte wurden aus Schöpf- und Sammelproben die dominanten Phytoplankter in einer Abundanzschätzung erfasst und als Indikatororganismen zur Trophieeinstufung verwendet (STREBLE & KRAUTER 2002).

Um die aktuellen Messungen besser in ihren chemischen und historischen Zusammen­hang einordnen zu können, wurden sie mit historischem Datenmaterial verglichen.

Der Stoffeintrag in einen See wird immer durch sein Einzugsgebiet beeinflusst. Daher wurden zusätzlich Luftbilder der Jahre 1961 und 2006 und die Landnutzung sowie ihre Veränderung betrachtet.

3 Analyse der Ergebnisse

3.1 Verweilzeit und Umgebungsfaktor

Die Verweilzeit des Wassers im Quelltopf bewegte sich zwischen rund 40,6 und 101,3 Stunden und ist damit als sehr gering anzusehen. Da eine Korrelation der Verweilzeit zur Höhe der vorausgehenden lokalen Tagesniederschläge erkennbar war, kann man davon ausgehen, dass im Einzugsgebiet tatsächlich geklüftetes Gestein vorliegt, in dem das Niederschlagswasser sich zügig bewegt. Würde man also die Ursache des Eintrags eut­rophierungswirksamer Stoffe, zum Beispiel die Stickstoffdüngung im Einzugsgebiet, einstellen, würde der See sich sehr schnell wieder regenerieren. Insgesamt ist somit die Schüttung und Auswaschung von Stoffen und der Eintrag in den See sehr stark vom Niederschlag abhängig.

Für den Berkelquelltopf ergibt sich für sein gesamtes Einzugsgebiet ein Umgebungsfak­tor von rund 1606. Dabei handelt es sich um einen übermäßig hohen Wert, der bedeutet, dass der Quelltopf stark von allochtonem Stoffeintrag beeinflusst wird (SCHÖNBORN 2003). Der Wert muss jedoch als ungenau angesehen werden, da das Einzugsgebiet der

47

Touristenquelle, welche offenbar das Kalkgestein der Baumberge entwässert, erst voll­ständig bestimmt werden kann, wenn die Klüftung genau erforscht ist.

3.2 Chemisch-physikalische Untersuchung

Die Messergebnisse zeigen, dass sich die Stoffkonzentrationen der Touristenquelle und des südlichen Zuflusses, die beide den Quelltopf speisen, stark unterscheiden. Im Zufluss sind der pH-Wert, die Leitfähigkeit und die Ionen Na+, Ca2+, NH/, Mn2+, Fe2+, HC03- ,

Cr, S04 -, N02-, und PO/ gegenüber der Touristenquelle leicht bis sehr stark erhöht. Ebenfalls wird eine stärkere Trübung gemessen, die spektrale Absorption und auch der Gehalt an Gesamtphosphat-Phosphor sowie gesamtem organischen Kohlenstoff fallen höher aus. In der Touristenquelle ist dagegen die höchste Nitratkonzentration des ganzen Untersuchungsgebietes messbar (Anhang 3.1). Daraus wird ersichtlich, dass diese Wäs­ser unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt sind, die ihren stofflichen Charakter be­einflussen. Weiterhin fällt auf, dass der Tümpel südöstlich des Quelltopfs, sowie die Biotope dem Zufluss in einigen Messwerten ähnlich sind. Diese Ergebnisse lassen ver­muten, dass zwischen der Alten Berkel, dem Winterquellsee, dem Tümpel und dem Zufluss eine Verbindung besteht. In einer Optimierungsmaßnahme wurde 1993 versucht, das Wasser, das an der Winterquelle austritt, sowie die Alte Berkel um den Quelltopf herumzuleiten. Offenbar war dieser Eingriff noch nicht effektiv genug.

Diese Ergebnisse sprechen dafür, dass es sich hier um zwei Liefergebiete und zwei Grundwasserleiter handelt, in denen unterschiedliche Bedingungen vorherrschen. Die Touristenquelle entwässert über einen Kluftgrundwasserleiter ein Einzugsgebiet, das auf den Baumbergen liegt. Die Analyseergebnisse belegen, dass unter aeroben Bedingungen eine vollständige Nitrifizierung stattgefunden hat. Der Stickstoffeintrag in den See findet hauptsächlich über die Touristenquelle statt (Anhang 3.1). Der Zufluss wird dagegen durch einen oberflächennahen Grundwasserleiter gespeist, da hier ein oberflächennaher Grundwasserstauer vorliegt (GEOLOGISCHES LANDESAMT NORDRHEIN-WESTFALEN 1975b). Ein hoher Anteil an organischer Substanz wird hier bei Staunässe sauerstoffzeh­rend mineralisiert, wobei das Redoxpotential absinkt. Durch reduzierende Prozesse wer­den erhöhte NH/, Mn2+, Fe2+, PO/ und TOC-Konzentrationen gemessen. Der seitliche Zufluss bringt demnach den Phosphor in den See ein (Anhang 3.2). Die eutrophierungs­wirksamen Elemente Stickstoff und Phosphor entstammen also verschiedenen Gebieten.

Die bei der Beprobung des Querprofils gewonnenen Daten legen nahe, dass im Sediment des Sees ebenfalls reduzierende Bedingungen vorliegen. Kommt es zur Stagnation, kann die Sedimentoberfläche leicht reduziert werden, was zu einer Rücklösung von Phosphat und damit zu einer Verstärkung der Eutrophierung führt (Resuspension).

3 .3 Trophiebestimmung nach LA W A (2001)

Die Trophiebestimmung nach LAWA (2001) ergab für den Quelltopf den Grad „eutroph 2", womit bestätigt ist, dass es sich um einen eutrophen See handelt. Bei der mikroskopi­schen Bestimmung der dominanten Phytoplanktonarten wurde die Leitart Thiopedia rosea nachgewiesen, welche dem polytrophen Gewässerzustand zugeordnet wird und mit Stufe IV der Gewässergüte für „übermäßig verschmutzt(es)" Wasser spricht. Wei­terhin wurden Spirogyra spec. und Chaetophora pisiformis als dominante Artenfestge­stellt. Sie kennzeichnen zwar mesotrophe bis eutrophe Gewässer, also gering bis mäßig

48

belastete Lebensräume, sind aber keine Leitarten, da sie tolerant bis sehr tolerant gegen­über ihren Lebensbedingungen sind (STREBLE & KRAUTER 2002).

3 .4 Vergleich der Messwerte mit historischen Daten

Aus den historischen Messwerten wird deutlich, dass die Zunahme der Eutrophierung des Quelltopfes durch einen Anstieg des Nährstoffeintrages hervorgerufen wurde, der dem Grünlandumbruch in den l 960er Jahren folgte. Auch die räumliche Trennung der Einzugsgebiete ist in den historischen Daten sichtbar. Zum Eintrag von unter anaeroben Bedingungen freigesetzten Stoffen über den Zufluss kommt es sehr wahrscheinlich erst seit der Anlage der Feuchtbiotope und der darauf folgenden Akkumulation von Biomas­se.

3.5 Stoffeintrag aus dem Einzugsgebiet

In der Luftbildanalyse, wobei Bilder aus den Jahren 1961 und 2006 verwendet wurden, ist ebenfalls die Intensivierung, bei der Grünland zu Ackerland umgewandelt wurde, sichtbar. Ein solcher Grünlandumbruch hat zur Folge, dass durch die Bodenbearbeitung die Mineralisation der organischen Substanz verstärkt abläuft, bis sich ein neues Gleich­gewicht im Boden eingestellt hat (SCHEPPER & SCHACHTSCHABEL 2002). Während die­ser Zeit werden vermehrt Nährstoffe ins Grundwasser ausgeschwemmt. Nitrat wird leicht über das Grundwasser ausgewaschen und kann über weite Strecken transportiert werden. Aus Ackerflächen, die bereits einer langjährigen Nutzung unterliegen, kann auch das ansonsten wenig mobile Phosphat ausgewaschen werden. Durch die alljährliche Phosphatdüngung bei der Aussaat kann es passieren, dass der Boden bereits so stark damit versetzt ist, dass weitere Phosphatzugaben nicht mehr adsorbiert, sondern ausge­schwemmt werden (SCHEPPER & SCHACHTSCHABEL 2002).

4 Fazit und Ausblick

Für eine effektive Verminderung der Eutrophierung sollte der übermäßige Nährstoffein­trag gestoppt werden. Die Erforschung des Kluftsystems der Baumberge könnte eine genaue Eingrenzung des Einzugsgebietes und damit Maßnahmen zur Reduzierung der Gewässerbelastung durch Stickstoff ermöglichen, z.B. die Einrichtung von Wasser­schutzgebieten. Der Phospateintrag über den Zufluss sollte durch eine Kanalisation ver­hindert werden, sodass der oberflächennahe Grundwasserleiter am Quellsee vorbeige­führt wird. Als Renaturierungsmöglichkeit empfiehlt sich das erneute Ausbaggern des Sees zur Verhinderung der Resuspension. Möglich ist weiterhin die Ansiedlung gegen­über den Algen konkurrenzstarker Makrophyten, die die speziellen Bedingungen des Flachsees tolerieren.

Literatur:

GEOLOGISCHES LANDESAMT NORDRHEIN-WESTFALEN (1975a): Geologische Karte von Nordrhein­Westfalen 1:100.00, Blatt C4306 Recklinghausen; Krefeld.

GEOLOGISCHES LANDESAMT NORDRHEIN-WESTFALEN (1975b): Hydrogeologische Karte von Nordrhein-Westfalen 1:100.00, Blatt C4306 Recklinghausen; Krefeld.

49

LAMPERT, W. & SOMMER, u. (1999): Limnoökologie; Stuttgart. LA W A (2001 ): Gewässerbewertung - stehende Gewässer. Vorläufige Richtlinie für die Trophie­

klassifikation von Talsperren; Schwerin. ÖKON (1989) : Das Quellgebiet der Berkel. Bestandsaufnahme und Bewertung des aktuelen Zu­

stands mit Hinweisen zur ökologischen Optimierung. 0.0. SCHEFFER, F. & SCHACHTSCHABEL, P. (2002): Lehrbuch der Bodenkunde; Heidelberg. SCHIRMER, C. (2009): Chemisch-ökologische Untersuchung der Eutrophierung des Berkelquel-

ltopfes in Billerbeck. - 64 S., 16. Abb. ; Münster. - [unveröffentl.- Bachelorarbeit]. SCHMIDT, E. (1996): Ökosystem See. Der Uferbereich des Sees; Wiesbaden. SCHÖNBORN, W. (2003): Lehrbuch der Limnologie; Stuttgart. STREBLE, H. & KRAUTER, D. (2002): Das Leben im Wassertropfen. Mikroflora und Mikrofauna des

Süßwassers. Ein Bestimmungsbuch; Stuttgart. STUA (2005): Umsetzung der WRRL. Gewässerbelastung durch Stickstoffeinträge im Münster­

land; Münster.

Anschrift der Verfasserin:

Claudia Schirmer B.Sc. Landschaftsökologin Havelring 55 45136 Essen

c_schirmer@grnx.de

50

Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4) : 51-62, Münster, 2010

Bewertung der Biodiversität in den Quellen der Baumberge (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen)

Frauke Müller, Hamburg, Norbert Kaschek, Wolfgang Riss und Elisabeth I. Meyer, Münster

Zusammenfassung

Quellen stellen hohe Ansprüche an die Anpassungsfähigkeit von Organismen. Klein­räurnigkeit, geringe Nährstoffgehalte, konstant niedrige Temperaturen und ein oftmals fehlender Habitatverbund haben zur Ausbildung von hoch spezialisierten Artengemein­schaften geführt, die auf naturnahe Quellen als Lebensraum angewiesen sind. Durch Flurbereinigungsverfahren und die Anlage von Dränagen sind auch die Quellen der Baumberge als Lebensraum stark verändert worden.

Im Rahmen des interdisziplinären Projekts „Quellen in den Baumbergen - Erhaltung, Erforschung und Entwicklung der Quellen im Natur- und Erlebnisraum Baumberge" wurde die ökologische Qualität der Baumbergequellen naturschutzfachlich bewertet. Hierzu fand von Januar bis März 2008 eine Strukturkartierung und -bewertung an 51 Quellen statt. Im März 2008 folgte eine Bewertung des Makrozoobenthos an 16 Standor­ten.

Es zeigte sich, dass die Lebensgemeinschaften im Vergleich zu anderen Untersuchungen an Quellen zwar ähnlich divers sind, ihre Zusammensetzung aber überwiegend als quell­fremd, bzw. sehr quellfremd zu bewerten ist. Ein in der naturschutzfachlichen Praxis oft unterstellter Zusammenhang zwischen hoher faunistischer Diversität und hoher ökologi­scher Qualität des Lebensraums konnte mit dem angewandten Verfahren daher nicht festgestellt werden.

Die Strukturbewertung fällt insgesamt positiver aus als die faunistische Bewertung. Viele Quellen sind naturnah oder bedingt naturnah, und nur wenige erscheinen als stark geschädigt. Obwohl die Strukturkartierung zum Ziel hat, die Qualität der Quelle als Lebensraum zu bewerten, lässt sich kein Zusammenhang zur faunistischen Bewertung herstellen: Eine strukturreiche Quelle verfügt nicht zwangsläufig über eine quelltypische Artenzusammensetzung. Einzelne Strukturparameter, die sich nicht auf das Umfeld der Quelle sondern auf den eigentlichen Quellbereich beziehen, sind allerdings signifikant mit der Taxa- und Quelltaxazahl verbunden. Ihnen sollte in dem Bewertungsverfahren mehr Gewicht gegeben werden.

1 Einleitung

Die Literatur zur Quellökologie verweist auf eine systemtypische Artenarmut in Quellen (SLOAN 1956, MINSHALL 1968, LISCHEWSKI & LAUKÖTTER 1993). Dass ihre Artenviel­falt dennoch als wertbestimmendes Kriterium für den Naturschutz empfohlen wird, gründet sich auf ihren relativen Artenreichtum im Verhältnis zu der sie umgebenden, oft artenarmen, Kulturlandschaft (BEIERKUHNLEIN & HOTZY 1999). Diese Gleichsetzung von Artenreichtum und hohem ökologischen Wert des Lebensraums wird im Natur-

51

schutz häufig praktiziert (MAYER et al. 2002). Am Beispiel der Quellen in den Baum­bergen (Kreis Coesfeld, NRW) wurde nun der Frage nachgegangen, ob eine solche Prä­misse für die hiesigen Quelllebensräume zulässig ist und eine hohe Artenvielfalt tatsäch­lich mit einer hohen ökologischen Wertigkeit einhergeht.

Ergänzend zur Artenvielfalt wurde auch die Vielfalt der Strukturen in den Quellen be­trachtet. Die Strukturdiversität gilt als wichtigste Einflussgröße für die Zusammenset­zung von Biozönosen (BELL et al. 1991). Auch in den gängigen Strukturkartierungen für Quellen (HINTERLANG & LISCHEWSKI 1993, HOTZY & RöMHELD 2003, SCHINDLER 2006) wird vorausgesetzt, dass sich eine hohe Strukturvielfalt günstig auf die Quellfauna auswirkt. Nach SMITH et al. (2003) ist jedoch der Zusammenhang zwischen der Quell­fauna und den Umweltfaktoren bisher kaum untersucht worden. Es wurde daher ermit­telt, ob eine hohe Strukturdiversität eine hohe Diversität der quellspezifischen Fauna in den Baumberger Quellen begünstigt.

2 Untersuchungsgebiet

Die Baumberge ragen als kleinräumige Hügellandschaft aus dem flachen Kernmünster­land in Nordrhein-Westfalen. Mit +186 mNN bilden sie die höchste Erhebung der West­fälischen Bucht, dem südlichsten Ausläufer des Norddeutschen Tieflandes. Während der Oberkreide überdeckte ein Sehelfmeer das Gebiet. Sedimente formten eine muldenartige Struktur, die sich auch nach der späteren tektonischen Hebung der Baumberge in ihrem Innern erhalten hat. Diese „Schüsselstruktur" mit unterschiedlich wasserdurchlässigen Gesteinsschichten bildet heute ein Reservoir für Grundwasser, das zahlreiche Überlauf­quellen speist. Insgesamt speist das karbonathaltige Quellwasser fünf Einzugsgebiete.

3 Methoden

3.1 Faunistische Probennahme

Im März 2008 wurden 16 Quellen einer Einmalbeprobung des aquatischen Makrozoo­benthos unterzogen. Die Erfassung erfolgte mit der 'Zeitsammelmethode mit Flächenbe­zug': Eine Fläche von 500 Quadratzentimetern wurde während einer Minute mit einem Handkescher (Maschenweite 250 Mikrometer) beprobt. Hirudinea (Egel) und Turbellaria (Strudelwürmer) wurden lebend bestimmt. Die Bestimmung der übrigen Taxa erfolgte nach Fixierung in 70prozentigem Äthylalkohol am Stereomikroskop (50-fache Vergrö­ßerung) sowie am Mikroskop (100- bis 250-fache Vergrößerung). Zwar wurden Arten der Meiofauna nicht berücksichtigt, aufgrund ihrer Aussagekraft über mögliches Tro­ckenfallen der Quellen wurden die wenigen gefundenen Wassermilben trotzdem be­stimmt. Gleiches gilt für die Grundwasserfauna, die ein guter Indikator für naturnahe Quellen sein kann und deshalb nicht unbeachtet bleiben sollte.

52

3.2 Faunistische Diversität

a-Diversität: Als Maß für die standörtliche Diversität wurde die Taxazahl S verwendet. Rückschlüsse über die Größe der Populationen erlaubte die Abundanz. Um die relativen Anteile der Taxa an der Lebensgemeinschaft zu berücksichtigen, wurde für jeden Stand­ort der inverse Simpson-Diversitätsindex l/D berechnet (GI. 1).

(1)

Mit: D = Simpson-Index; Pi= relative Abundanz der i-ten Art.

Die Simpsons Evenness E l!D sagt aus, wie gleich verteilt die Taxa in der Biozönose sind (GI. 2).

E = l/D l!D S

Mit: El!D = Simpsons Evenness; D = Simpson-Index; S = Gesamttaxazahl.

(2)

ß-Diversität: Die ß-Diversität sagt aus wie ähnlich sich zwei miteinander verglichene Biozönosen in ihrer Zusammensetzung sind. Sie wird als Bray-Curtis-Ähnlichkeit ii;i Prozent angegeben (GI. 3).

(3)

Mit: CN = Bray-Curtis-Ähnlichkeitskoeffizient; Na = Anzahl der Individuen an Stand­ort A; Nb= Anzahl der Individuen an Standort B; JN =Wert der niedrigeren Abundanz eines an beiden Standorten gefundenen Taxons.

y-Diversität: Die Gesamtzahl unterschiedlicher Taxa in einem betrachteten Land­schaftsausschnitt ist die y-Diversität.

3.3 Quellbewertung

Es kamen zwei unterschiedliche Verfahren zur Bewertung der Quelllebensräume zum Einsatz. Mit dem „Bewertungsverfahren zur Quellfauna" nach FISCHER (1996) stand ein naturschutzfachliches Werkzeug bereit, das eine Beurteilung von Quelllebensräumen in Bezug auf das Vorhandensein speziell angepasster Arten erlaubt. Hierzu wird die Anzahl der Quelltaxa ins Verhältnis zur Gesamtanzahl der in einer Quelle vorkommenden Taxa gesetzt (GI. 4, Tab. 1). Als Quelltaxa gelten krenobionte (nur in Quellen oder im Grund­wasser lebende) und krenophile (im Quellbach oder quellnah lebende) Taxa.

„ ~ÖWZ · HK. QWS Fauna = L.... ' '

i=t n (4)

Mit: ÖWSFauna =Ökologische Wertsumme der Fauna; ÖWZi =Ökologische Wertzahl des i-ten Taxons; HKi =Häufigkeitsklasse des i-ten Taxons; n =Anzahl der indizierten Taxa in der Probe.

53

Der Berechnung liegt eine Indexliste zugrunde, in der die Taxa entsprechend ihrer Stenökie mit Werten von „0,5" (saprophil = verschmutzungsanzeigend) bis „16" (krenobiont) eingestuft sind. Die Berechnung der Häufigkeitsklasse HK wurde für diese Arbeit angepasst, um der Probennahme mit Flächenbezug und den damit höheren Abundanzen gerecht zu werden: Ein Individuum in der ursprünglichen Einteilung (LISCHEWSKI & LAUKÖTTER 1993) entspricht hier 20 Individuen.

Tab. 1: Wertklassen des „Bewertungsverfahrens zur Quellfauna" nach FISCHER (1996). ÖWSFauna =Ökologische Wertsumme der Fauna.

ÖWSFmma Bewertung Wertklasse

>20,0 quelltypisch

15,0-19,9 bedingt quelltypisch 2

10,0-14,9 quell verträglich 3

5,0-9,9 quellfremd 4

<5 ,0 sehr quellfremd 5

Die Anzahl der Arten, die in der Roten Liste gefährdeter Tiere Deutschlands (BINOT et al. 1998), im Folgenden RL BRD, oder der Roten Liste der gefährdeten Pflanzen und Tiere in Nordrhein-Westfalen (LÖBFILAFAO NRW 1999), im Folgenden RL NRW, verzeichnet sind, ergänzte die Bewertung.

Zusätzlich zur faunistischen Bewertung wurde an 50 Quellen zwischen Januar und März 2008 das „Kartier- und Bewertungsverfahren zur Quellstruktur" nach SCHINDLER (2006) angewandt. Die Berechnung erfolgte nach Gleichung 5:

„ A+B QWS Struktur = -

2- (5)

Mit: ÖWSsiruktur = Ökologische Wertsumme der Struktur; A =Höchster erhobener Wert aus Kategorie „EinträgeNerbau"; B = Mittelwert aus den Kategorien „Vegetati­on/Nutzung" und „Struktur" (Tab. 2).

In die Bewertung gehen insgesamt 16 Kriterien ein. Sie beziehen sich auf mögliche Einträge in die Quelle und ihren Verbau (z. B. Verrohrungen), auf Vegetation und Nut­zung im Umfeld des Standorts (z. B. Laub- oder Nadelwald) und auf Lebensraumstruk­turen innerhalb der Quelle. Hier gilt etwa eine hohe Vielfalt an unterschiedlichen Sub­straten auf dem Gewässergrund (z. B. Laub, Kies, Detritus) oder an unterschiedlichen Strömungszuständen (z. B. glatt, plätschernd, fallend) als positiv. Auch das Vorhanden­sein „besonderer Strukturen", wie Inseln und kleinere Wasserfälle, ist relevant (Anhang 10).

54

Tab. 2: Wertklassen des „Kartier- und Bewertungsverfahrens zur Quellstruktur" nach SCHIND­LER (2006). ÖWSsrruktur =Ökologische Wertsumme der Struktur.

ÖWSstruktur Bewertung Wertklasse

1,00-1 ,8 natumah

1,81-2,6 bedingt naturnah 2

2,61-3,4 mäßig beeinträchtigt 3

3,41-4,2 geschädigt 4

4,21-5,0 stark geschädigt 5

Taxazahl, Simpson-Index und Simpsons Evenness wurden mit dem Statistikprogramm PAST (Version 1.82b) berechnet. Zur Bestimmung des Bray-Curtis-Ähnlichkeits­koeffizienten diente EstimateS (Version 7.5). Mit SPSS (Version 16.0.1) wurde auf Normalverteilung getestet und die Korrelationen ermittelt.

4 Ergebnisse

4.1 Faunistische Diversität

a-Diversität: Im Durchschnitt konnten 22 Taxa pro Quelle unterschieden werden (An­hang 4.1, 4.2). Die Anzahl lag zwischen 4 (Ludgerusbrunnen B II) und 45 Taxa pro Quelle (Hexenpütt A V). Das Stevereinzugsgebiet wies mit 29 Taxa den höchsten und das Berkeleinzugsgebiet mit 10,5 Taxa den geringsten durchschnittlichen Wert pro Standort auf (Anhang 4.11). In den Quellen fanden sich hohe Individuendichten von im Schnitt 7333 Individuen pro Quadratmeter. Die Spanne der Abundanzen reichte von 1740 Individuen pro Quadratmeter in der Berkelquelle im südöstlichen Billerbeck (B XVI) bis 30760 in der renaturierten Vechtequelle in Darfeld (D 1).

Der inverse Simpson-Index 1/D lag im Mittel bei 4,83 und deckte mit Werten von 1,39 (Ludgerusbrunnen B II) bis 9,12 (Hexenpütt A V) ein breites Spektrum ab. Die Simp­sons Evenness E1w variierte ebenfalls stark, eine sehr hohe Gleichverteilung erreichte keine der Quellen. Den höchsten Wert hatte die großflächige helokrene Steinfurter Aaquelle bei Sommer (E XVII) mit einer Evenness von 0,57. Diesem stand die geringste Gleichverteilung von 0,16 in der Hangsbachquelle bei Jeiler (F IV) gegenüber.

Die Tiergruppen waren an den Standorten unterschiedlich stark vertreten. Da ausneh­mend viele Zweiflüglerarten gefunden wurden, waren die Insecta (Insekten) bezogen auf die Taxazahlen stärker vertreten als jede andere Tiergruppe. Die Anteile an den Abundanzen zeigten ein abweichendes Bild: Hier überwogen die Crustacea (Krebstiere), vertreten in den meisten Fällen durch Gammarus pulex. In der Hälfte der Quellen konnte erstmals auch G. fossarum nachgewiesen werden, der bisher im Arteninventar dieser Quellen fehlte und in den Baumbergen nur unterhalb der lOOm-Höhenlinie gefunden wurde (TIMM 1995).

55

p-Diversität: Die Lebensgemeinschaften der einzelnen Quellen ähnelten einander we­nig, was an der niedrigen Bray-Curtis-Ähnlichkeit von im Mittel 29,6 % abzulesen ist. Am stärksten überschnitten sich die faunistischen Spektren der Burloer Bachquelle (D II) und der relativ weit entfernt liegenden Tilbecker Bachquelle (A IV) mit einer Bray-Curtis-Ähnlichkeit von über 50 %.

4.2 Quellbewertung nach der Fauna

Die Quellen wurden in dem faunistischen Bewertungsverfahren nach FISCHER ( 1996) in ihrem ökologischen Wert relativ niedrig eingestuft (Abb. 1, Anhang 4.11). Nur je eine Quelle erreichte die Wertklasse 1 (quelltypisch) und 2 (bedingt quelltypisch). In zwei Fällen konnte das Verfahren nicht durchgeführt werden, da die Mindestzahl von 5 indi­zierten Taxa nicht erreicht wurde. Die Ökologischen Wertsummen, aus denen sich die Wertklassen ableiten, bewegten sich mit einem Mittelwert von 10,6 auf einem allgemein niedrigen Niveau (einziger Ausreißer: Steinfurter Aaquelle bei Sommer E XVII mit 29,4). Es fällt auf, dass in mehreren Quellen eine relativ große Anzahl quellspezifischer Arten anzutreffen war und der Standort trotzdem nur eine niedrige Einstufung erreichte. So fanden sich die drei Quellen mit den höchsten Quelltaxazahlen (A V, A IV und A XXX) allesamt nur in der Wertklasse 4 (quellfremde Biozönosen) wieder.

Es wurden in allen untersuchten Quellen insgesamt nur dreizehn krenophile, fünf krenobionte Taxa und sechs Arten der Roten-Listen gefunden, unter ihnen die Köcherf­liege Drusus trifidus und die Tellerschnecke Gyraulus laevis (beide RL NRW und BRD). Die größte Anzahl Rote-Liste-Arten, insgesamt vier, war in den Steverquellen (AXII) zu finden.

Die faunistische Diversität und die faunistische Bewertung zeigten keinen statistischen Zusammenhang. Weder die Anzahl der Taxa noch der inverse Simpson-Index waren mit dem Ergebnis der Bewertung (ÖWSFauna) korrelierbar. Nur die Evenness stieg signifikant mit einer höheren Quellbewertung (n = 14, rp = 0,60, p < 0,05).

4.3 Quellbewertung nach der Struktur

Die Strukturbewertung fiel insgesamt besser aus als die faunistische Bewertung (Abb. 1, Abb. 2, Anhang 10). Von den 50 kartierten Quellen konnten 19 als naturnah oder be­dingt naturnah angesehen werden. Insgesamt 21 Quellen waren mäßig beeinträchtigt, und 10 Quellen wurden als geschädigt oder stark geschädigt eingestuft.

Die beste Bewertung erreichte die Steinfurter Aaquelle bei Böving (östlich) (E XXII) mit einer Ökologischen Wertsumme von 1,2. Der Ludgerusbrunnen (B II) mit einer ÖWSstruktur von 4,3 schnitt in der Bewertung am schlechtesten ab. Die Quellen der Steinfurter Aa (E) wurden insgesamt am besten bewertet, sie waren überwiegend naturnah und bedingt naturnah.

56

8

~ 6 Qi ::s 0 4 :c n:J N

~ 2

Abb. 1:

2 3 4 Wertklasse (Fauna)

Quellbewertung nach der Fauna

5

(n = 14; 1 = quelltypisch; 2 =bedingt quelltypisch; 3 =quell-verträglich; 4 = quellfremd; 5 = sehr quellfremd).

25

c 20 ~

~ 15 0

~ 10 N c <( 5

2 3 4

Wertklasse (Struktur)

Abb. 2: Quellbewertung nach der Struktur (n = 50; 1 = natumah; 2 = bedingt natumah; 3 = mäßig beeinträchtigt; 4 =geschädigt; 5 =stark geschädigt).

Die Kartierung der Vegetation und Nutzung (Anhang 4.2 - 4.10) ergab deutliche Unter­schiede zwischen den räumlich sehr quellnahen Bereichen (Quellbach, -bereich und -ufer) und den quellferneren Bereichen (Einzugsgebiet und Umfeld). In direkter Quell­nähe dominierten als positiv bewertete Vegetations- und Nutzungstypen (Laubwald, standorttypische Vegetation, Moosgesellschaften), während im Einzugsgebiet als negativ bewertete Landnutzungen vorherrschen (Acker/Sonderkultur, künstlich vegetations­frei/Siedlung).

Im Mittel konnten in jeder Quelle 2,7 unterschiedliche Strömungszustände kartiert wer­den. Der morphologisch sehr variantenreiche Hexenpütt (A V) zeigte mit 8 Strömungs­zuständen die größte Bandbreite. In 21 Quellen gestaltete sich das Strömungsbild mit 1 bis 2 unterschiedlichen Zuständen eher einförmig.

Die Anzahl der Taxa stand in keinem statistischen Zusammenhang mit der ÖWSsiruktur· Auch der Zusammenhang des Diversitätsindex mit der ÖWSstruktur war nur schwach (Abb. 3). Die faunistische Bewertung war gar nicht mit der Strukturbewertung verbun­den, fiel im Vergleich sogar überwiegend schlechter aus als letztere. Nur zwei Quellen (E XVII und F III) wurden nach ihrer Fauna besser bewertet als nach ihrer Struktur.

>< AV Q) . „ F VII .E . c. E XVIII 0 t/)

~~6 AXll . Ci)

BXVI Ci> t/) 4 D VI Ci> > FV f III .E flV

1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Ö WS Struktur

Abb. 3: Zusammenhang ÖWSsiruktur und inverser Simpson-lndex 1/D: sig-nifikant (n = 16 rP = -0.:51 , p < 0,05). Eine geringere OWSsiruktur bedeutet eine bessere Bewertung.

4,5

12 (/)

CU 10 >< ~ Q) 8 ::J

0 6 :c CU

~ 4 <(

2

0

F IV

AIV . AXXX.

D l~o 1 F VII . EXVlll. AXll

• D VI 0 F III AXXVlll

FV

. AV

2 3 4 5 6 7 8

Anzahl Strömungszustände

Abb. 4: Zusammenhang Anzahl Strö­mungszustände und Anzahl Quell­taxa: sehr signifikant (n = 16, r2 = 0,51, p < 0,01).

57

Ferner war kein signifikanter Zusammenhang zwischen der faunistischen Bewertung und einzelnen Strukturparametern festzustellen. Die Taxazahlen und Quelltaxazahlen hinge­gen stiegen mit der Anzahl der Strukturparameter in der Quelle. Für die Taxazahl bedeu­tete dies im Einzelnen einen höchst signifikanten Anstieg mit der Zahl der Substrattypen (rp = 0,82, p < 0,001), einen sehr signifikanten Anstieg mit der Anzahl der Strömungszu­stände (rp = 0,67, p < 0,01) und einen signifikanten Anstieg mit der Anzahl besonderer Strukturen (rp = 0,61, p < 0,05). Die Zahl der quelltypischen Taxa stieg hoch signifikant mit der Anzahl der Strömungszustände (r2 = 0,67, p < 0,001; Abb. 4) und signifikant mit der Anzahl der Substrattypen (rp = 0,66, p < 0,05).

5 Diskussion

5.1 Zusammenhang von faunistischer Diversität und ökologischer Wertigkeit

Verglichen mit Ergebnissen aus Untersuchungen ähnlicher Quellgebiete ist die Gesamtdiversität (y-Diversität) in den Baumbergequellen mit 120 Taxa der Makrofauna als mittelhoch bis hoch einzustufen (vgl. GERECKE et al. 2005, VON FUMETII et al. 2007). Die standörtliche Diversität (a-Diversität) entspricht in ihrer Größenordnung den Angaben anderer Autoren (vgl. SMITH et al. 2003, VON FUMETII et al. 2007). Die ß­Diversität mit geringen Bray-Curtis-Ähnlichkeiten von im Mittel nur 29,6 % weist auf eine ausnehmend hohe faunistische Heterogenität der Standorte hin (vgl. WOOD et al. 2005). Die Baumbergequellen zeigen also eine relativ hohe Diversität, wobei wenige artenreiche und sehr wenige artenarme Quellen vorkommen und die Werte insgesamt stark streuen.

Nach BASTIAN (1999) ist die alleinige Betrachtung der Diversität nicht geeignet, um auf die Qualität eines Lebensraumes zu schließen. Vielmehr sollte die Relation zum entspre­chenden Ökosystemtyp und zum Grad anthropogener Einflussnahme berücksichtigt werden. Die aus dieser Motivation heraus durchgeführte faunistische Bewertung der Quellen fällt trotz des Vorhandenseins einiger quelltypischer Taxa wie Crunoecia irrorata (Quellköcherfliege), Pisidium personatum (Quellerbsenmuschel) und Niphargus sp. (Grundwasserkrebs) überwiegend negativ aus. Die Vermutung, dass eine hohe fau­nistische Diversität, wie sie in den Baumbergen anzutreffen ist, mit einer hohen ökologi­schen Wertigkeit einherginge, wurde demnach hier nicht bestätigt.

An dieser Stelle muss aber auch auf mögliche Defizite in der faunistischen Bewertung hingewiesen werden. Die Indexliste der Lebensraumbindung mit 319 Taxa ist für die hessischen und rheinland-pfälzischen Mittelgebirge erstellt worden (FISCHER 1996) und deckt dort bereits sehr unterschiedliche Naturräume wie den Pfälzer Wald (Sandstein) und das Schiefergebirge (Kalkstein) ab. SCHINDLER (2006) ergänzte die Liste um 65 Taxa, basierend auf Untersuchungen in 15 weiteren Naturräumen in Rheinland-Pfalz. Dieses Zusammenfassen unterschiedlicher Naturräume lässt das Verfahren insgesamt unscharf werden. Zudem ist problematisch, dass die durch SCHINDLER (2006) hinzuge­fügten Taxa überwiegend niedrig indizierte Ubiquisten sind: Das Verfahren bildet quell­spezifische Zoozönosen schlechter ab, wenn dort entweder mehr Ubiquisten angetroffen werden oder aber mehr Ubiquisten in der Indexliste eingestuft sind (ZOLLHÖFER 1999). Da jedoch in jeder Quelle - und zwar in naturfernen wie in naturnahen gleichermaßen -

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auch eine große Zahl ubiquitärer Taxa beheimatet sein kann, gerät das Verfahren an seine Grenzen. FISCHER (1996: 231) hat die Methode als „Positivbewertung" entwickelt. Konsequent wäre es, die ubiquitären Taxa gänzlich aus dem Verfahren herauszunehmen und nur noch das Vorhandensein der Quelltaxa zu berücksichtigen.

Für künftige Quellbewertungen in Naturräumen außerhalb der Mittelgebirgsregion ist die Auswahl von naturnahen Referenzquellen mit naturraumtypischer Fauna, zu empfeh­len. Mit nicht regionalisierten Index-Listen der Faunenelemente kann die Aussagekraft der Bewertung nicht als ausreichend betrachtet werden. Generell ist eine Bewertung mit der Fauna als biologischem Indikator aber sinnvoll. Aufgrund ihres Lebenszyklus' integ­rieren die Organismen Veränderungen des Ökosystems in der Vergangenheit ebenso wie dessen gegenwärtigen Zustand (NAGEL 1999, MAYER et al. 2002).

5.2 Zusammenhang von Struktur und Fauna

Biodiversität lässt sich nicht auf die reine Artenvielfalt beschränken (HARPER & HA WKSWORTH 1995). Die unterschiedlichen Ebenen der Diversität beeinflussen einan­der, und besonders der Struktur wird ein großer Einfluss auf die faunistische Vielfalt zugesprochen (BELL et al. 1991). Die Habitat-Heterogenitäts-Hypothese besagt, dass Lebensräume mit einer hohen Vielfalt an Strukturelementen den Organismen mehr Opti­onen bieten, den Raum und die Ressourcen zu nutzen und damit auch die Vielfalt der Lebewesen steigt (BAZZAZ 1975). Bei der Betrachtung der Struktur ist allerdings auch die Wahl eines geeigneten Maßstabs entscheidend. Die Erhöhung der Strukturvielfalt kann für eine Organismengruppe von Vorteil sein, während sie für eine andere die Zer­schneidung des Lebensraums bedeutet (TEWS et al. 2004). Der in gängigen Strukturkar­tierungen für Quellen vorausgesetzte positive Einfluss einer hohen Strukturvielfalt auf die Quellfauna wird von SMITH et al. (2003) in Frage gestellt. Zumindest für Karstquel­len in den East Midlands, UK, bewerten sie den Einfluss der Struktur als gering.

Für die Quellen der Baumberge ist festzuhalten, dass ihre Struktur überwiegend positiv bewertet wird. Ein Zusammenhang mit der faunistischen Diversität ist allerdings zu­nächst nicht ersichtlich: Als einziger Parameter zeigt der inverse Simpson-Index eine leichte, positive Korrelation mit der Strukturbewertung. Mehrere Quellen mit hohen Anteilen quellassoziierter Taxa (Hexenpütt A V, Tilbecker Bachquelle A IV) erreichen entgegen der Erwartung nur relativ schlechte Strukturbewertungen. Ändert man aller­dings den Maßstab der Betrachtung und berücksichtigt nur diejenigen Strukturmerkmale, die innerhalb des eigentlichen Quellbereichs liegen, so zeichnet sich ein differenzierteres Bild ab. Standorte mit einer großen Anzahl an Substrattypen, Strömungszuständen oder besonderen Strukturen sind durch signifikant höhere Taxazahlen und auch Quell­taxazahlen gekennzeichnet. Überdies sind sich Quellen, die viele der genannten Parame­ter in sich vereinen, untereinander faunistisch ähnlicher. Beispiele sind die östliche Arningquelle (F VII) und der Hexenpütt (A V), die neben einer hohen Anzahl aller Strukturparameter eine hohe faunistische Diversität und viele Taxa gemein haben. Die Vermutung liegt daher nahe, dass hier tatsächlich eine Beziehung zwischen ausgeprägter Strukturvielfalt und hoher faunistischer Diversität bestehen könnte. Für den Hexenpütt ist bereits früher eine reiche Fauna dokumentiert worden (BEYER 1932, FEEST et al. 1976), die Faunenvielfalt der östlichen Arningquelle ist jedoch überraschend. Obwohl

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BEYER (1932: 78) sie eine der „ehemals schönsten Rheokrenen" im Gebiet nennt, be­zieht er sie nicht in seine Untersuchung ein, da das Quellwasser zum Betreiben eines so genannten Widders zur Wasserversorgung des Viehs abgeleitet wurde und die Quelle nicht mehr ganzjährig schüttete (LEUFKE mündl. Mitt.). Spätere Untersuchungen in den 70er und 80er Jahren verzeichnen lange nach der Aufgabe des Widderbetriebs um 1950 nur insgesamt 8, bzw. 6 Taxa in der Quelle (FEEST et al. 1976, BEYER & REHAGE 1985). Das Versiegen der Quelle im Juni 1976, hervorgerufen durch das zeitliche Zusammen­treffen einer übermäßigen Grundwasserförderung am ehemaligen Wasserwerk Havixbeck und geringe Niederschläge könnte hier zusätzlich zu einer Verminderung der Besiedlung beigetragen haben. Für den Hexenpütt ist zwar ebenfalls ein Versiegen der Hauptquellen dokumentiert, doch konnten die aquatischen Organismen hier im noch durchfeuchteten hyporheischen Interstitial der Gewässersohle überdauern (BERGER & BEYER 1976). Für die Arningquelle (F VII) stellt heute die Erosion eines oberhalb des Quellgebiets gelegenen Ackers die größte Belastung dar. Umso positiver ist die relativ hohe Anzahl von 31 Taxa zu bewerten, die in der Quelle gefunden wurden. Der Ver­gleich mit dem in Struktur und Schüttungsverhalten ähnlichen Hexenpütt verdeutlicht dennoch das unausgeschöpfte Potenzial der Quelle. Während im Hexenpütt 12 krenobionte und krenophile Taxa gefunden wurden, sind es hier nur 4 Taxa: der Grund­wasserkrebs Niphargus sp., die Larve der Köcherfliege Micropterna sequax (Rote-Liste­Status 3 in NRW, WICHARD & ROBERT 1999), der Dreieckskopfstrudelwurm Dugesia gonocephala und die Zweiflüglerlarve Dixa maculata!nubilipennis.

Zwar müssen Gewässer und Umfeld aufgrund ihrer vielschichtigen Wechselwirkungen ganzheitlich betrachtet werden (LACOMBE 1999), die vorliegenden Ergebnisse deuten jedoch auf einen wesentlich größeren Einfluss der Strukturen im eigentlichen Quellbe­reich hin. Würde dieser Zusammenhang bei zukünftigen Quellbewertungen stärker be­rücksichtigt, wäre ein deutlicher Zusammenhang zwischen der Strukturdiversität der Strukturen und biozönotischen Vielfalt zu erwarten.

Danksagung

Die Untersuchung war Bestandteil einer Diplomarbeit, die im Rahmen des interdiszipli­nären Projekts „Quellen in den Baumbergen - Erhaltung, Erforschung und Entwicklung der Quellen im Natur- und Erlebnisraum Baumberge" angefertigt wurde. Sie wurde mitbetreut von PD Dr. Patricia Göbel vom Institut für Geologie und Paläontologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. Wir möchten an dieser Stelle dem Kreis Coesfeld und allen Teilnehmern des „Quellenprojekts" für die Unterstützung bei der Strukturkartierung danken. Bei Dr. Johannes Messer und Dr. Reinhard Gerecke bedan­ken wir uns für die Unterstützung bei der Bestimmungsarbeit.

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Anschriften der Verfasser:

Dipl.-Landschaftsökol. Frauke Müller Biozentrum Klein Flottbek, Universität Hamburg Ohnhorststr. 18 22609 Hamburg frauke.mueller@botanik.uni-hamburg.de

Prof. Dr. Elisabeth Irmgard Meyer Dr. Norbert Kaschek Dr. Wolf gang Riss Institut für Evolution und Biodiversität Westfälische Wilhelms-V ni versität Münster Hüfferstr. 1 48149 Münster meyere@uni-münster.de

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Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4): 63-74, Münster, 2010

Ökologische Charakterisierung des Makrozoobenthos in den Quellen der Baumberge

(Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen)

Birte Krüttgen, Heidelberg, Norbert Kaschek, Wolfgang Riss und Elisabeth 1. Meyer, Münster

Zusammenfassung

Den analytischen Schwerpunkt dieser Arbeit stellt die Charakterisierung der biozönoti­schen Strukturen des Makrozoobenthos im Frühjahr 2008 an 26 Quellmündern in den Baumbergen, Kreis Coesfeld (NRW) dar. Es werden die Ergebnisse multivariater Statis­tik mit denen zweier autökologischer Verfahren verglichen und bewertet.

Die multivariate statistische Untersuchung zeigte, dass die Besiedlung einer Quelle stärker durch die Quellschüttung als von ihrem Quelltypus beeinflusst wurde. Es wurde ein ökologischer Zusammenhang zwischen bestimmten Taxa und Substrattypen festge­stellt. So konnten die Habitatgruppen „grobe organische Ablagerungen" und „kiesige Sohlstruktur" abgegrenzt werden. Erstere trat stark in Verbindung mit intermittierenden Quellmündern auf. Eine Ausnahme bildete die heterogene Gruppe „keine eindeutige Habitatstruktur", bei der kein ausschlaggebender Besiedlungsfaktor identifiziert werden konnte. Jede Habitatgruppe wies stenotope, für die drei Quelltypen der Baumberge typische Taxa auf.

Das autökologische Bewertungsverfahren nach SCHMEDTJE & COLLING (1996) zeigte eine gewisse Übereinstimmung mit den hier gewonnenen Ergebnissen. Das autökolo­gische Verfahren nach TACHET et al. (2000) („species traits", Arteigenschaften) hinge­gen konnte nicht für die ökologische Charakterisierung verwendet werden. In größerem Umfang als bei SCHMEDTJE & COLLING (1996) sind hier Taxa autökologisch abweichend eingestuft oder wurden von den Autoren nicht berücksichtigt.

Die biozönotische Struktur der Baumberge-Quellen wird im höheren Maße reproduzier­bar durch die hier durchgeführte multivariate Analyse abgebildet, da im Gelände direkt gemessene Umweltparameter als Referenz einbezogen werden.

1 Einleitung

August THIENEMANN nahm bereits Mitte der 20er Jahre eine Einteilung von Quellen in die drei Quelltypen Sturz-, Tümpel- und Sickerquelle vor (THIENEMANN 1925). Diese klassischen Quelltypen besitzen unterschiedliche morphologische und hydrologische Eigenschaften, weshalb die Abhängigkeit der Besiedlung von diesen Quelltypen unter­sucht wurde. VON FUMETTI et al. (2006) verweisen auf einen ökologischen Zusammen­hang zwischen Besiedlung und Dauer der Quellschüttung, daher wurde ebenso dieses . Verhältnis beleuchtet. In gleicher Weise wurde die Beziehung zwischen Besiedlung und unterschiedlich vorhandenen Substraten untersucht, da z.B. ILMONEN & PAASIVIRTA (2005) einen ökologischen Zusammenhang zwischen Faunistik und Substratvorkommen

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darstellen. Des Weiteren sollten die Fragestellungen geklärt werden, ob sich regionale Quelltypen unterscheiden lassen und diesen stenotope Taxa zugeordnet werden können.

Es werden drei Funktionsmodelle der ökologischen Systemanalyse zur Darstellung der ökologischen Zusammenhänge eingesetzt.

Die multivariate Analyse korreliert im Freiland aufgenommene Fauna und Umweltpara­meter aller Quellen. Die Besiedlungsfaktoren werden auf diese Weise statistisch heraus­gearbeitet. Anhand dieser sollen Habitatgruppen bestimmt werden. Die Biozönosen werden aufgrund ihrer aktuell erfassten Umweltfaktoren und Taxa an den verschiedenen Standorten abgebildet.

Die vorkommenden Arten in den daraus abgeleiteten Habitatgruppen werden an­schließend mit zwei autökologisch-analytischen Ansätzen bearbeitet. Diese betrachten den Einzelorganismus, welcher in seinen Beziehungen zu den ihn umgebenden Umwelt­faktoren in den Mittelpunkt gestellt wird (SCHAEFER 2003). Die erfassten Umwelt­parameter selbst werden nicht analysiert. Die Biozönose wird anhand der aufge­nommenen Taxa und deren wissenschaftlich nachgewiesenen Umweltansprüchen cha­rakterisiert.

Abschließend wird die Aussagekraft und Anwendbarkeit der drei Modelle auf die Ergebnisse der Untersuchungen und Fragestellungen verglichen.

2 Untersuchungsgebiet

Die Baumberge liegen im Kernmünsterland zwischen den Städten Münster und Coes­feld. Sie bezeichnen ein aus den weiten Ebenen der Westfälischen Bucht, dem süd­lichsten Ausläufer des Norddeutschen Tieflandes, herausragendes kleinräumiges Hügel­land. Mit maximal + 186 mNN stellen sie die höchste Erhebung dieser Region dar. Das Münsterland wurde in der Oberkreide vom Norden her vollständig von einem Sehelfmeer überflutet. Durch die geologische Ablagerung von Sedimentgesteinen ent­standen in dieser Zeit die Schichten der Baumberge. Diese setzen sich aus wasserun­durchlässigen Kalkmergelsteinen (Coesfeld-Schichten) und den darüber gelagerten wasserdurchlässigen Kalksandsteinen (Baumberge-Schichten) zusammen. Durch spätere tektonische Erhebung (Übergang Kreide/Tertiär) bildeten die abgelagerten Kreide­schichten die heutige muldenförmige Struktur.

Diese „Schüsselstruktur" bildet bei + 120 mNN, der Schichtgrenze zwischen Grund­wasserstauer- und -leiter, einen sehr ergiebigen Grundwasserhorizont, an dem zahlreiche Überlaufquellen entspringen (BEYER 1992). Die Quellen ergießen sich in alle Himmels­richtungen („Hydrografischer Knoten") und speisen die Vorfluter Berkel, Vechte, Steinfurter Aa, Münstersche Aa und Stever. Daraus ergeben sich fünf Einzugsgebiete.

3 Methoden

3.1 Erfassung der Quellen und faunistische Bestandsaufnahme

Die Struktur von Quellen wird durch die Durchführung einer formalisierten Struktur­kartierung erfasst. Diese erfolgte im Quellenprojekt nach SCHINDLER (2006). Die Kartierung führten die Projektteilnehmer zwischen Januar und März 2008 an 50 Quellen

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durch (Anhang 10). Ausführliche Informationen zu den kartierten Strukturparametern beschreibt MÜLLER (2008, siehe auch den Beitrag in diesem Band).

Bei der Auswahl repräsentativer Quellen galt es, Untersuchungsobjekte aus jedem der fünf Einzugsgebiete zu ermitteln, da die Probeentnahme-Stellen nach Möglichkeit über das gesamte Untersuchungsgebiet verteilt sein sollten. Ein weiteres Auswahlkriterium stellte die Repräsentation der verschiedenen kartierten Quelltypen dar.

Die faunistische Bestandsaufnahme erfolgte einmalig im März und April 2008. Um re­präsentative Proben eines Quellmundes zu erhalten, muss das Eukrenal (Quellmund) vom Hypokrenal (anschließender Quellbach) abgegrenzt werden. Diese Grenzziehung erfolgte in der vorliegenden Arbeit, im Hinblick auf die zu dieser Jahreszeit vorhandene Temperaturdifferenz zwischen Eu- und Hypokrenal, anhand der Temperaturmessung nach VON FuMETTI et al. (2007). Hier wird das Gewässer nur bis zu dem Punkt faunistisch beprobt, an dem die Wassertemperatur um maximal ein Grad Celsius von der gemessenen Temperatur des Quellaustritts abweicht. Die Größe der Beprobungsflächen in den Quellmündern betrug in der Regel 500 Quadratzentimeter. Diese wurden eine Minute lang beprobt. Im Labor wurden die Tiere in 70%igem Ethanol konserviert. Die möglichst weitgehende Bestimmung erfolgte anschließend mit der gängigen Be­stimmungsliteratur und mit Hilfe einer Binokularlupe (Modell STEMI 2000, Firma Zeiss) mit 6,5 bis 50facher Vergrößerung.

3.2 Multivariate Statistik Die multiple multivariate Regressionsanalyse mit Vorwärtsselektion errechnete die im Hinblick auf die faunistische Zusammensetzung signifikanten Umweltvariablen. Die ursprünglichen 31 Umweltvariablen wurden so auf 21 Variablen reduziert. Der Zusam­menhang zwischen Umweltparameter und Taxa-Zusammensetzung wurde anschließend anhand einer direkten Gradientenanalyse (CCA) dargestellt (TER BRAAK & SMILAUER 2002). Einbezogen wurden nur die bei der Vorwärtsselektion errechneten aussagekräf­tigen Umweltvariablen. Es wurden zwei Biplots mit den Variablen Taxa und Umwelt­parameter (Abb. la) und mit den Variablen Spezies und Probennahme-Stellen erzeugt (Abb. lb).

3.3 Autökologische Charakterisierung der Biozönosen

SCHMEDTJE & COLLING (1996) entwickelten eine „Datenbank Autökologie". Diese Da­tenbank soll als Nachschlagewerk autökologischer Angaben dienen, um ökologische Be­wertungen zu vereinfachen. Hierbei werden die Taxa in Kenngrößen eingeordnet. Diese Arbeit berücksichtigt nur die Kenngrößen Habitatpräferenz und Ernährungstyp. Die Anzahl der auf die Kenngrößen taxaspezifisch verteilten Punkte beschreibt die Höhe der Affinität der eingestuften (oder berücksichtigten) Arten zu den jeweiligen Kenngrößen.

T ACHET et al. (2000) entwickelten ein ähnliches autökologisches Bewertungsschema limnischer Lebensgemeinschaften. Die Habitatpräferenz wird hier als Mikrohabitat bezeichnet. Der Unterschied beider Analyseverfahren ist in den aufgenommenen Taxa und deren Determinationsniveau sowie in den betrachteten autökologischen Eigen­schaften zu finden.

65

Aufgrund der unterschiedlichen Aussagekraft und bezüglich der Fragestellungen wird hier lediglich die Auswertung nach SCHMEDTJE & COLLING (1996) grafisch dargestellt (Abb. 2).

4 Ergebnisse

4.1 Erfassung der Quellen und faunistische Bestandsaufnahme Die Aufnahmen berücksichtigten 16 Quellen. Es wurden, wenn vorhanden, mehrere Quellaustritte einer Quelle einbezogen. So fanden letztlich faunistische Beprobungen an 26 Standorten statt. Aufgrund der geologischen Gegebenheiten stellt die Sturzquelle den vorherrschenden Quelltypus in den Baumbergen dar. Die Auswahl ergab daher 21 Sturz­quellen, drei Tümpelquellen und zwei Sickerquellen.

Die faunistischen Bestandsaufnahme ergab insgesamt 85 Taxa (Anhang 5.1, 5.2). Über die Hälfte der Taxa konnten bis auf das Gattungs- bzw. Artniveau determiniert werden.

4.2 Multivariate Statistik

Anhand der Anordnung der Spezies und der Probenentnahme-Standorte im Ordinations­raum (Abb. la, b) konnten die Quellstandorte in drei Habitatgruppen eingeteilt werden. Des Weiteren war die Zuweisung derjenigen Taxa möglich, die zu den jeweiligen Habi­tatgruppen eine hohe Affinität zeigten (Tab. 1).

Tab. 1: Zuordnung der Taxa und Quellmünder auf die CCA-basierte Gruppierung der Habitat­strukturen (A VA, A VB= Hexenpütt, A XII A, A XII B, A XII C = Steverquellen, A XXX A, A XXX B = Steverquelle unterhalb Leopoldshöhe, A XXVIII = Hangenfels­bach (Loßbecke), B II= Ludgerusbrunnen, B XVI= Berkelquelle (südöstliches Biller­beck), E VI A, E VI B = Bombecker Aaquelle, E XVII = Steinfurter Aaquelle bei Som­mer (Wiese), F III A, F III B =Hangsbachquelle bei Iber (östlich), F IV A, F IV B =Hangsbachquelle bei Jeiler, F VA, F VB= Lasbecker Aaquelle, F VII B, F VII C = Arningquelle (östlich). Quellbez. =Bezeichnung der Quelle).

Intermittierender Abfluss

Grobe organischen Ablagerungen

Quellbez. Quellmund Taxa

A XXX A, B Ceratopogonidae n. d.

A XXVIII Chironomidae n. d.

DVI A, B Lumbricu/us variegatus

E VI A, B Lymnaeidae n. d.

E XVI I A, B Naididae n. d.

F III A Tubifex sp.

F IV

Perennierender / intermittierender Abfluss

Kiesige Sohlstruktur Keine eindeutige Habitatstruktur

Quellabk. Quellmund Taxa Quellabk. Quellmund Taxa

A XII A, B, C Baetis rhodani A V A Crunoecia irrorata

B II Drusus trifidus F VII B, C Enchytraeidae n. d.

B XVI Dugesia gonocephala Erioconopa sp.

F IV

FV A

A, B

Gammarus fossarum

Gammarus pulex

Potamophylax rotundipennis

Nemoura cambrica

Nemoura cinerea

Nemouridae n. d.

Oligochaeta n. d.

Oxycera parda/ina

Die Habitatgruppe „grobe organische Ablagerungen" wurde aufgrund der gehäuften Anordnung der Taxa und Standorte um den Gradienten „Totholz" und die Anordnung der Standorte nahe des Gradienten „Falllaub" gebildet. Diese Gruppe fasste die inter­mittierenden Quellmünder mit organischen Grobsubstraten zusammen. Der starke Einfluss des intermittierenden Abflusses auf die Besiedlung zeigte sich aus dem gegen­läufigen Gradienten des Umweltparameters „perennierender Abfluss".

Die Habitatgruppe „kiesige Sohlstruktur" umfasst die Quellmünder, deren Organismen an Grobsubstrate gebunden sind. Die Spezies ordneten sich entlang des Umweltgradien­ten „Kies und Schotter" an.

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perennierend

Feinmaterial

Totholz

-0.6 1.0

Abb. la: CCA der 26 Standorte und 21 signifikantesten Umweltparameter, Eigenwerte: 1. Achse = 0,531, 2. Achse= 0,404; Art-Umwelt-KoITelation: 1. Achse= 0,991, 2. Achse= 0,986; kumulative prozentuale Varianz der Artdaten: 1. Achse = 13 %, 2. Achse = 22,9 %; kumulative prozentuale Varianz der Art-Umwelt-Relation: 1. Achse= 15,2 %, 2. Achse 26,8 %; Summe der Eigenwerte (Total inertia) = 4,084; Summe der kanonischen Eigenwerte 3,489. A IV= Tilbecker Bachquelle, A VA, A VB= Hexenpütt, A XII A, A XII B, A XII C = Steverquellen, A XXX A, A XXX B = Steverquelle unterhalb Leopoldshöhe, A XXVIII = Hangenfelsbach (Loßbecke), B II = Ludgerusbrunnen, B XVI = Berkelquelle (südöstliches Billerbeck), D I = Vechtequelle, D II = Burloer Bachquelle, D VI = Nebenquelle Vechte, E VIA, E VI B = Bombecker Aaquelle, E XVII= Steinfurter Aaquelle bei Sommer (Wiese), F III A, F III B =Hangsbachquelle bei Iber (östlich), F IV A, F IV B =Hangsbachquelle bei Jeiler, F V A, F V B = Lasbecker Aaquelle, F VII A, F VII B, F VII C = Arningquelle (östlich) , A XXX A, D II und F V B = Tümpelquellen, A XXVIII und E XVII = Sickerquellen, restliche Quellen = Sturzquelle.

Die Habitatgruppe „keine eindeutige Habitatstruktur" bildete sich aus einer nicht ein­deutig zu erkennbaren Affinität bestimmter Arten zu bestimmten Umweltgradienten. Die Gruppierung erfolgte anhand einer Clusterbildung bestimmter Taxa im Ordinationsraum.

67

Feinmaterial

Totholz

-0.6

perennierend

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___________________ ..................... ...

1.0

Abb. lb: CCA der 26 Standorte und 21 signifikantesten Umweltparameter, Eigenwerte: 1. Achse= 0,531, 2. Achse= 0,404; Art-Umwelt-Korrelation: 1. Achse= 0,991, 2. Achse= 0,986; kumulative prozentuale Varianz der Artdaten: 1. Achse = 13 %, 2. Achse = 22,9 %; kumulative prozentuale Varianz der Art-Umwelt-Relation: 1. Achse= 15,2 %, 2. Achse 26,8 %; Summe der Eigenwerte (Total inertia) = 4,084; Summe der kanonischen Eigenwerte 3,489. Baet_rho = Baetis rhodani, Cera_non = Ceratopogonidae non det„ Chir_non = Chironomidae non det„ Crun_irr = Crunoecia irrorata, Drus_tri = Drusus trifidus, Duge_gon = Dugesia gonocephala, Ench_non = Enchytraeidae non det„ Erio_spe = Erioconopa sp., Gamm_fos = Gammarus fossarum, Gamm_pul = Gammarus pulex, Lumb_ var = Lumbriculus variegatus, Lymn_non = Lymnaeidae non det., Naid_non = Naididae non det., Nemo_cam = Nemoura cambrica, Nemo_cin = Nemoura cinerea, Nemo_non = Nemouridae non det., Olig_non = Oligochaeta non det., Oxyc_par = Oxycera pardalina, Pota_rot = Potamophylax rotundipennis, Psyc_non = Psychodidae non det., Tub_spe = Tubifex sp ..

68

4.3 Autökologische Charakterisierungen der Biozönosen

Die autökologischen Einstufungen nach SCHMEDTJE & COLLING (1996) ließen im Schnitt etwa 7 % der Arten in den Habitatgruppen unberücksichtigt, sie mussten daher ausgeschlossen werden. Etwa 9 % konnten nur durch die Einordnung in ein höheres taxonomisches Niveau verrechnet werden. Bezüglich der Habitatpräferenz lagen Einstufungen für mehr als 68 % der Nachweise vor, für den Ernährungstyp konnten über 85 % der Nachweise berücksichtigt werden.

In den autökologischer Einstufungen nach TACHET et al. (2000) wurden in den Habitat­gruppen durchschnittlich etwa 14 % der Taxa nicht berücksichtigt und circa 39 % einem höheren taxonomischen Niveau zugesprochen. Zusätzlich mussten im Mittel etwa 6 % der Taxa zusammengefasst und in ein höheres Taxon eingeordnet werden.

Grobe organische Ablagerungen - Im Vergleich mit den anderen beiden Habitatgruppen waren nach SCHMEDTJE & COLLING (1996) in dieser Gruppe die Bewohner des „Phytals" (z.B. Algenaufwuchs, Moose oder Makrophyten) und des „Pelals" (Schlick, Schlamm; Korngröße < 0,063 mm) anteilig am stärksten vertreten. Der Ernährungstyp „Filtrierer" (Beutetiere/feinpartikuläres organisches Material; z.B. durch aktives Strudeln) war hauptsächlich in dieser Gruppe zu finden.

Nach T ACHET et al. (2000) konnte keine charakteristische Besiedlung bestimmter Mikro­habitate erkannt werden. Der Ernährungstyp „Filtrierer" war im Vergleich zu den anderen Habitatgruppen hier am häufigsten vertreten.

Kiesige Sohlstruktur - In dieser Gruppe bevorzugten die Organismen nach SCHMEDTJE & COLLING (1996), verglichen mit der ersten und dritten Habitatgruppe, das „Lithal" (z.B. Grobkies oder Steine; Korngröße > 2 cm) und das „Akal" (Fein- bis Mittelkies; Korn­größe 0,2 - 2 cm) am stärksten. Die dominierenden Ernährungstypen waren im Vergleich mit den anderen beiden Gruppen „Zerkleinerer" (z.B. von Falllaub), „Weidegänger" (weiden den Biofilm von z. B Steinen ab) und „Räuber" (fressen lebende Beutetiere).

Das bevorzugte Mikrohabitat stellen nach T ACHET et al. (2000) Geröll, Geschiebe und große Steine dar. Die Ernährungstypen „Zerkleinerer" und „Weidegänger" sind haupt­sächlich in dieser Gruppe zu finden.

Keine eindeutige Habitatstruktur - In dieser Gruppe war nach SCHMEDTJE & COLLING

( 1996) keine eindeutige Habitatpräferenz der eingestuften Taxa zu erkennen. Es wird keine Dominanz gegenüber anderen Gruppen deutlich. Eindeutigkeit besteht hingegen in der Form der Ernährung der Organismen, „Sedimentfresser" sind mit fast der Hälfte vertreten.

Nach T ACHET et al. (2000) sind keine charakteristischen Muster besiedelter Mikro­habitate und vorkommender Ernährungstypen erkennbar.

5 Diskussion

Grobe organische Ablagerungen - Die Quellmünder dieser Gruppe zeigten alle inter­mittierenden Charakter. Alle hier lebenden stenotopen Taxa besitzen Mechanismen, um die zeitweise Trockenheit in den intermittierenden Quellen zu überstehen. So kann z.B. Galba truncatula (Anhang 5.7) lange Trockenzeiten im Schlamm überdauern. Des Weiteren stellt die Nahrungsgrundlage aller stenotopen Taxa das organische Material.

69

Es liegt daher nahe, dass die Ortsgebundenheit der Arten mit den Umweltfaktoren Quell­schüttung und Nahrungsangebot stark zusammenhängt. Köcherfliegen, Eintagsfliegen und Steinfliegen fehlen in der Habitatgruppe der groben organischen Ablagerungen gänzlich. Die stenotopen Taxa zeigen nach SCHMEDTJE & COLLING ( 1996) weder in Bezug auf die Habitatpräferenz noch auf den Ernährungstyp Abhängigkeiten von dem groben or­ganischen Substrat. Die Autökologie dieser Autoren projiziert eine andere biozönotische Charakteristik als die multivariate Betrachtung. Die autökologische Charakterisierung nach T ACHET et al. (2000) ergab aufgrund mangelnder bzw. grober taxonomischer Ein­stufungen keine befriedigende Auswertung.

Kiesige Sohlstruktur - In dieser Habitatgruppe waren Quellmünder intermittierenden sowie perennierenden Charakters vorhanden. Die in der Literatur beschriebene höhere Abundanz von Köcherfliegen und Eintagsfliegen in perennierenden im Vergleich zu intermittierenden Quellen wird hier deutlich, da keine dieser Tiergruppen in aus­trocknenden Quellmündern vorkam. Dies zeigt z. B. das Vorkommen der stenotopen Eintagsfliege Baetis rhodani (Anhang 5.6) sowie das der stenopen Köcherfliege Drusus trifidus (Anhang 5.3, 5.4), eine nach WICHARD & ROBERT (1999) auf der Roten Liste von NRW stehenden Art. Diese Arten besitzen eine Vorliebe für grobes Substrat, und ihr Vorkommen beschränkte sich auf die hauptsächlich aus Kies und Sand bestehende Steverquelle (A XXX). Kies und Schotter sowie Steine bieten allen hier stenotopen Taxa in unterschiedlicher Weise eine Lebensgrundlage. So ernährt sich B. rhodani möglicher Weise von einem auf den reichlich vorhandenen Grobsubstraten abgelagerten Biofilm („Weidegänger"). Die stenotope Art Dugesia gonocephala (Anhang 5.5) kommt in den Steverquellen und der Berkelquelle (B XVI) vor. Dies könnte zum Einen mit den vorhandenen Grobsubstraten zusammenhängen, welche ihnen z.B. als Unterschlupf oder als Orte der Eiablage dienen. Zum anderen ernährt sich diese Spezies von z.B. von Bachflohkrebsen (Gammaridae) (BREHM & MEIJERING 1996). Beide Bachflohkrebs­arten, Gammarus pulex (Anhang 5.13) und G. fossarum, gelten in dieser Habitatgruppe als stenotop. Gammariden benötigen Grobsubstrate, um sich durch Deckung hinter diesen vor dem Abdriften zu schützen.

Die nach SCHMEDTJE & COLLING (1996) hohe Präferenz für die Habitate „Lithal" und „Akal" der Organismen spiegelt die engen ökologischen Zusammenhänge auf Grundlage der multivariaten Analyse wider. „Lithal" und „Akal" repräsentieren in der letzteren Auswertung den Umweltgradienten „Kies und Schotter", welcher die Bildung der Habitatgruppe „kiesige Sohlstruktur" bewirkte. Selbigen engen Zusammenhang re­flektieren die nach SCHMEDTJE & COLLING (1996) dominierenden Ernährungstypen „Zerkleinerer", „Weidegänger" und „Räuber".

In der Autökologie nach T ACHET et al. (2000) wurden alle stenotopen Arten nur in ein höheres taxonomisches Niveau eingestuft. Dennoch zeigte die Auswertung in Bezug auf SCHMEDTJE & COLLING (1996) analoge Ergebnisse.

Keine eindeutige Habitatstruktur - In dieser Habitatgruppe ist keine eindeutige faunis­tisch-strukturelle Ähnlichkeit zu erkennen. Sie bildet ein Mosaik aus verschiedenen Lebensräumen. Die krenobionten Taxa (ausschließlich in Quellen vorkommend) treten in den beiden (A V A, F VII B) ständig schüttenden Quellaustritten häufiger als in der zeitweise schüttenden auf (analog zu SCHINDLER 2006). Diese werden durch die hier stenotopen Arten Oxycera pardalina (Anhang 5 .10, 5 .11) und Crunoecia irrorata

70

(Anhang 5.12) vertreten. 0. pardalina und C. irrorata sind Charakterarten der soge­nannten Fauna hygropetrica. Die Fauna hygropetrica findet sich oft an den Rand­bereichen von Quellen. Diese Zone wird durch einen nur wenige Millimeter dünnen, sauerstoffreichen Wasserfilm gebildet, der durch Spritzwasserfluren oder überspültes Substrat entsteht.

Steinfliegenlarven wurden lediglich in den drei Quellmündern dieser Habitatgruppe aufgenommen. Es sind typische Bewohner von steinig-kiesigem Substrat. Sie schützen sich in den Grobsubstraten vor Abdrift und halten sich aufgrund ihrer Lichtscheu auf der Unterseite von Steinen auf. Grobsubstrate sind in diesen Quellmündern ausreichend vorhanden und stellen für die Steinfliegen einen attraktiven Lebensraum dar. Ein Bin­dungsfaktor dieser Plecopteren könnte zudem die Sommerbeschattung darstellen, da sie Standorte mit geringer sommerlicher Erwärmung bevorzugen. Eine hohe Fließge­schwindigkeit könnten zusätzlich das Vorkommen von Nemoura cambrica (Anhang 5.8) beeinflusst haben (ENGELHARDT 2008).

Die restlichen stenotopen Taxa sind auf ständige Feuchte angewiesen. Eine komplette Austrocknung der Sohle über einen längeren Zeitraum können sie nicht überleben.

In den Auswertungen nach SCHMEDTJE & COLLING (1996) und T ACHET et al. (2000) ist keine für die Besiedlung eindeutig prägende Habitatstruktur sichtbar. Nach TACHET et al. (2000) ist außerdem kein charakteristischer Ernährungstyp zu erkennen. Die nach SCHMEDTJE & COLLING (1996) vorhandene Dominanz des Ernährungstyps „Sediment­fresser" wird durch die hohen Einstufungen von Enchytraeidae (Anhang 5.9) und Nemoura cambrica in dieser Kategorie bewirkt. Das Vorkommen der Sedimentfresser spiegelt die in der multivariaten Auswertung analysierte Affinität der Taxa mit dem Umweltgradienten „Feinmaterial" wider.

Grobe organische Ablagerungen

PEL AAG PSA AJ<A Lif PHY POM $ON

1: nähr <ln9slyp

Kiesige Sohlstruktur

p.J:L AftG l'SA AKA UT PHY POM SON

so . 40

WEI zst HOL ZKL SED FIL. RAU PAR SON

40 l 30 1

~ io ~

Keine eindeutige Habitatpräferenz

Habttatpräferenz

1:il •. h .. PEL ARG PSA AKA UT PHY l'OIA SON

Ern tmtn lyp

10 1 J.L •.. -wa ZST HOLZ:KL SED FIL RAU PAR SON

Abb. 2: Auswertung der Taxalisten nach SCHMEDTJE & COLLING (1996). Dargestellt sind die Habitatpräferenzen und Ernährungstypen der Organismen jeder Habitatgruppe auf Basis der CCA. Jedes Diagramm repräsentiert alle Quellmünder der jeweiligen Gruppe (Habitatpraferenz: PEL = Pelal; PSA = Psammal; AKA = Akal; LIT = Lithal; PHY = Phytal; POM = Partikuläres organisches Material; SON = Sonstige Habitate, Ernährungstyp: WEI =Weidegänger; ZST = Zellstecher/Blattminierer; HOL= Holz­fresser; ZKL = Zerkleinerer; SED= Sedimentfresser; FIL = Filtrierer; RAU= Räuber; PAR = Parasiten; SON = Sonstige Ernährungstypen.

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6 Schlussfolgerung und Ausblick

SCHMEDTJE & COLLING (1996) und T ACHET et al. (2000) entwickelten ihre Bewer­tungssysteme für ökologische Charakterisierungen von Fließgewässern wie Bächen, Flüssen oder Seen. Die Quelltaxa wurden aufgrund dessen vernachlässigt. Es ist ab­schließend zu sagen, dass die unvollständige Einstufung der Taxa die Vergleichbarkeit mit den multivariaten Auswertungen reduziert, auch wenn die dargestellten ökologischen Zusammenhänge zum Teil analoge Ergebnisse wiedergeben. Die korrekte Interpretation von Quellbiozönosen bei alleiniger Betrachtung der Autökologie nach SCHMEDTJE & COLLING (1996) ist demnach nur teilweise gegeben.

Die Aussagekraft des Verfahrens nach T ACHET et al. (2000) stellt sich jedoch aufgrund der zahlreichen fehlenden oder ungenauen Einstufungen als zu gering heraus und erweist sich daher als eine ungeeignete Methode zur Abbildung von Quellbiozönosen. Aus dem­selben Grund kann sie ebenso wenig für ergänzende Aussagen von multivariaten Analy­sen genutzt werden.

Es wird somit deutlich, dass beide autökologischen Verfahren keine befriedigende Aus­sagen und Antworten auf die Fragestellungen der vorliegenden Arbeit geben konnten.

Laut SPITALE et al. (2007) ist es für das Verständnis der Ökologie von Quellen wichtig, morphologische, physikalische und gegebenenfalls chemische Parameter zu berück­sichtigen. Die multivariate Auswertung korreliert im Freiland erhobene, strukturelle und faunistische Parameter. Die CCA beleuchtete aus diesem Grunde möglicherweise die Biozönose detaillierter als die autökologischen Analysen und bildete die Biozönosen höchstwahrscheinlich naturgetreuer ab. Zur Bearbeitung der Fragstellungen der vor­liegenden Arbeit stellte die CCA anscheinend das geeignetere Auswertungsverfahren dar.

Von Interesse wäre es, die in der vorliegenden Arbeit untersuchten Quellmünder nach der Struktur bzw. Fauna ökologisch zu bewerten. Dieses ermöglicht zum einen ver­gleichende Aussagen über die Bewertungen innerhalb der Quellmünder einer Quelle, zum anderen Vergleiche zwischen den Quellmündern des gesamten Quellkomplexes zu ziehen. Eine Datengrundlage der gesamten Quellkomplexe böte die Quellbewertung in MÜLLER (2008). Hier werden zudem ausführliche Informationen zu dem Bewertungs­verfahren nach der Struktur und Fauna beschrieben.

Danksagung

Die Diplomarbeit, welche dieser Beitrag zusammenfasst, wurde im Rahmen des in­terdisziplinären Projekts „Quellen in den Baumbergen - Erhaltung, Erforschung und Entwicklung der Quellen im Natur- und Erlebnisraum Baumberge" angefertigt. Dieses Quellenprojekt wurde von Frau PD Dr. Patricia Göbel initiiert und wir danken ihr für die Bereitstellung dieses interessanten Themas, für die engagierte Betreuung und Hilfe­stellungen. Den Teilnehmern des Quellenprojekts danke ich für die koordinierte und effektive Zusammenarbeit. Die Bestimmung der Wassermilben übernahm freund­licherweise Dr. Reinhard Gerecke. Ein Dank gebührt auch Dr. Johannes Meßer für die Bestimmung einiger Exemplare der Schnecken und Muscheln. Matthias Olthoff vom Naturschutzzentrum Kreis Coesfeld danken wir für die Bereitstellung des Datenmaterials über die Quellen.

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Literatur:

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VON FUMETTI, S., NAGEL P., SCHEIFHACKEN N. & B. BALTES (2006): Factors governing macrozoobenthic assemblages in perennial springs in north-western Switzerland. Hydrobio­logia, 568: 467-475

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MÜLLER, F. (2008): Vielfalt und Einheit - Bewertung der Biodiversität in den Quellen der Baum­berge. - 99 S.; Münster- [Unveröffentl. Diplomarbeit].

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SPITALE, D. , BERTUZZI, E. & M. CANTONATI (2007): How to investigate the ecology of spring habitats on the basis of experiences gained from a multidisciplinary project (CRENODAT). In: Cantonati, M., Bertuzzi, E. & D. Spitale (Hg.): The spring habitat: biota and sampling methods. Trento: Monografie del Museo Tridentino di Scienze Naturali 4: 19-30; Trento.

TACHET, H. RICHOUX, P. BOURNAUD, M. & P. USSEGLIO-POLATERA (2000): Invertebres d'Eau douce, Systematique, Biologie, Ecologie. 588 S. 733 Abb., 19 Tab.; Paris.

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Anschriften der Verfasser:

Dipl.-Landschaftsökol. Birte Krüttgen Görrestrasse 69 69126 Heidelberg

birte.kruettgen@gmx.de

Prof. Dr. Elisabeth Irmgard Meyer Dr. Norbert Kaschek Dr. Wolf gang Riss Abteilung für Limnologie Institut für Evolution und Biodiversität Westfälische Wilhelms-Universität Münster Hüfferstr. 1 48149 Münster

meyere@uni-münster.de

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Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4): 75- 86, Münster, 2010

Mikrobiologie im Grund- und Quellwasser der Baumberge (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen)

- Charakterisierung der Bakterienbesiedlung und der Grundwasserfauna

Gudrun Preuß, Schwerte, und Vincent Lugert, Münster

Zusammenfassung

Grundwasser und Quellen bilden Lebensräume mit einer diversen, stark an die nährstoff­armen Bedingungen angepassten mikrobiellen und faunistischen Besiedlung. Mikroor­ganismen stehen dabei am Anfang der Nahrungskette und bilden die Basis für höhere Organismen, den Grundwassertieren. Außerdem beeinflussen sie mit ihren Abbauaktivi­täten erheblich die jeweilige chemische Wasserbeschaffenheit. Ob und in welchem Ausmaß die Quellen der Baumberge von Organismen aus dem Grundwasser besiedelt sind, wurde nun erstmals näher betrachtet. Für eine erste Bestandsaufnahme wurden vier Quellen im Gebiet der Baumberge untersucht.

Die mikrobiologischen und molekularbiologischen Ergebnisse zeigten in den untersuch­ten Quellen eine hohe mikrobielle Diversität, niedrige Bakterienzahlen sowie Hinweise auf eine aktive, grundwassertypische Bakterienbesiedlung. Die größten Ähnlichkeiten wurden zwischen den Quellen Stever rechts und Stever links sowie zwischen Stever rechts und der Arningquelle beobachtet. Mit Ausnahme der Quelle Lasbeck 1 lagen keine hygienischen Kontaminationen vor. Die Ergebnisse für die Quelle Lasbeck 1 wie­sen mit erhöhten Trübungs- und Phosphatwerten, einer sehr hohen mikrobiellen Diver­sität und einer Belastung mit Fäkalbakterien (E. coli) auf eine anthropogene Beeinflus­sung hin.

Ergänzende Untersuchungen zur vorhandenen Grundwasserfauna in den Quellen sollten eine erste Klassifizierung der nachweisbaren Tiergruppen ermöglichen. Die Ergebnisse zeigten eine hohe Diversität an 3 Messstellen mit einem hohen Anteil echter (stygo­bionter) Grundwassertiere. Hinsichtlich der Anzahl und der Zusammensetzung der Be­siedlungen traten deutliche Unterschiede zwischen den nordwestlich gelegenen Quellen (Arningquelle, Lasbeck 1) und den südostlichen Quellen Stever rechts und Stever links auf. Auch bezüglich der Grundwasserfauna nahm die Quelle Lasbeck 1 mit einer hohen Artenvielfalt eine Sonderstellung ein.

1 Einleitung

Das Untersuchungsgebiet Baumberge mit seinen Quellen ist Gegenstand verschiedener interdiziplinärer Projekte, in denen Fragen zur Hydrogeologie, Hydrochemie, Ökologie sowie des Landschafts- und Naturschutzes bearbeitet werden. Mikrobiologische Unter­suchungen zur Beschaffenheit der Bakterienbesiedlung in den Quellen sowie zur grund­wassertypischen Fauna fehlten bisher. Für ausgewählte Quellen im Untersuchungsgebiet

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wurde daher eine orientierende Voruntersuchung zur Beschaffenheit der mikrobiellen Besiedlung und zur Grundwasserfauna durchgeführt.

1.1 Grundwasser als Ökosystem

Das Grundwasser ist Lebensraum einer Vielzahl von speziell angepassten Organismen, deren Existenz viel über die Qualität und Struktur ihres Lebensraums aussagen kann. Das Ökosystem Grundwasser ist geprägt von zum Teil extremen Lebensbedingungen, z.B. Dunkelheit, räumlicher Enge, konstant niedrigen Temperaturen und Nährstoff­knappheit (VDG, 2004). Die Mikroflora steht am Anfang der Nahrungskette und bildet die Basis für höhere Organismen. Die autochthonen (grundwassertypischen) Mikroorga­nismen spielen eine wesentliche Rolle beim Abbau organischer Verbindungen. Im Zuge ihrer Abbau- und Stoffwechselaktivitäten beeinflussen sie unter anderem die Redox­bedingungen, den pH-Wert und die chemische Beschaffenheit von oberflächennahem Grundwasser bezüglich Sauerstoff, Nitrat, Sulfat und anderen Elektronenakzeptoren. Hygienisch relevante Mikroorganismen und Krankheitserreger gehören nicht zur autoch­thonen Grundwasserbesiedlung (GRIEBLER & MöSSLACHER 2003, PREUß & SCHMINKE 2004).

Das für diese Untersuchung gewählte mikrobiologische Untersuchungsprogramm sollte Aussagen zum ökologischen Zustand der jeweiligen Grundwassermikroflora, den Ver­gleich der Bakterienbesiedlungen und die Darstellung von Besiedlungsveränderungen während der Versickerung und Untergrundpassage des Wassers ermöglichen (PREUß 2008).

Die ergänzenden Untersuchungen zur vorhandenen Grundwasserfauna in den Quellen sollten eine erste Klassifizierung der nachweisbaren Tiergruppen ermöglichen. Diese Arbeiten basierten auf einen von der DWA herausgegebenen Bestimmungsschlüssel der deutschen Grundwasserfauna (DWA 2007). Allein für Deutschland sind über 500 Grundwasser bewohnende Tierarten beschrieben, die sich ursprünglich von Tiergruppen der Oberflächengewässer ableiten, jedoch eine eigene Weiterentwicklung und Anpas­sung vollzogen haben. Zu den wichtigsten zählen hierbei die Krebstiere (Crustacea) mit den Wasserflöhen (Cladocera), Ruderfusskrebsen (Copepoda), Muschelkrebsen (Ostra­coda) und Brunnenkrebsen (Bathynellacea) sowie Würmer. Aber auch Asseln (Isopoda), Schnecken (Gastropoda) und sogar Insektenlarven können ins Grundwasser einwandern. Daher gilt es, Grundwassertiere anhand ihrer Lebensraumpräferenz zu unterscheiden in stygoxene (Tiere, die zufällig in unterirdischen Gewässern angetroffen werden), stygophile (Tiere, die freiwillig und bevorzugt unterirdische Gewässer aufsuchen) und stygobionte Arten (echte Grundwassertiere) (VDG 2005, HAHN & MATZKE 2005). Echte Grundwassertiere haben ihre Existenz und ihre Morphologie perfekt an ihren Lebens­raum angepasst. Sie sind bedeutend kleiner als ihre Verwandten der Oberflächengewäs­ser, augen- und farblos und ihre Körper sind für das Leben im Interstitial (Lückensys­tem) abgeflacht. Außerdem weisen sie deutlich verlangsamte Stoffwechsel- und Repro­duktionsraten auf.

Quellen stellen eine Übergangszone zwischen Grundwasser und Oberflächengewässer dar und sind somit Lebensraum für alle Arten von Grundwassertieren unabhängig ihrer Lebensraumpräferenz.

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2 Untersuchte Quellen

Für die Untersuchungen wurden Quellen ausgewählt, die sich entlang der Nottuln­Havixbecker-Aufschiebung befinden (Tab. 1, Abb. 1). Sie sollten einen Vergleich nord­östlich gelegener und südwestlich gelegener Grundwasseraustritte an der Störung ermög­lichen. Eine Beprobung des Grundwassers „on top of the Baumberge" als zuströmendes Wasser war nicht möglich, da diese Messstelle zum Entnahmezeitpunkt kein Wasser führte.

Tab. 1: Probenbezeichnung und Charakterisierung der untersuchten Quellen.

Bezeichnung: Stever rechts Stever links Arningquelle Lasbeck 1

Quellname/Nr. Stever A_XII_F Stever A XIl_B Arning F VII Arning FVI

Koordinaten 2593924/5758293 2593924/5758294 2596267 /5759993 2596033/5760065

Quelltyp Sturzquelle Sturzquelle Sturzquelle Sickerquelle

Tiefe Sem 11 cm 8cm 18 cm

Durchmesser 40cm 150 cm 35 cm 115 cm

Anzahl der 8 2 3 Austritte

~92

60

56

A 2592 94

Abb. 1: Lage der Quellstandorte A XII, F VI und F VII (verändert nach DöLLING 2006).

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3 Methoden

3 .1 Probenahme

Mikrobiologische Probenahme: Die kontaminationsfreie Entnahme erfolgte jeweils di­rekt über einem Quellaustritt mit einer sterilen 2-Liter-Saugflaschen und autoklavierten PVC- Gewebeschläuchen. Mit einer Handpumpe wurde ein Unterdruck erzeugt und das Wasser in die Flasche gesaugt. Danach wurde das Wasser kontaminationsfrei in sterile Flaschen überführt. Die Proben wurden gekühlt und dunkel transportiert und am nächs­ten Tag bearbeitet.

Bestimmung der Vor-Ort-Parameter: Für die Messungen der physikalisch-chemischen Vor-Ort-Parameter wurden ein WTW-Multimeter 197i und ein WTW-pH-Meter 196 benutzt. Alle verwendeten Elektroden wurden am Vortag kalibriert. Für die Messungen wurde eine Schöpfprobe in einem Becherglas direkt an dem Quellpunkt genommen und die Parameter mittels der eingehängten Elektroden gemessen. Die Laborwerte zur che­mischen Wasserbeschaffenheit wurden nach aktuellen DIN-Verfahren ermittelt.

Entnahme der Grundwasserfauna: Die Probenahme orientierte sich an der in der Litera­tur teilweise beschriebenen Vorgehensweise (HAHN 2005, DW A 2007). Um grundwas­serfremde Organismen weitestgehend aus den Proben heraus zu halten, wurden speziell angefertigte Quellglocken aus Kunststoff im Durchmesser von 8 / 15cm verwendet, welche über den Quellaustritt gestülpt und in das Sediment eingedrückt wurden. Die sich in den Quellglocken sammelnde Schüttung wurde mittels einer Unterdruckpumpe abge­pumpt und in einem Gefäß gesammelt. Anschließend wurde das Probevolumen von 10 Liter durch ein Planktonnetz mit 50µm Maschenweite filtriert und das Probevolumen so auf 10 ml konzentriert. Die Tiere wurden in 70%igem Ethanol fixiert.

3 .2 Untersuchungsmethoden

3.2.1 Bakterien und mikrobielle Aktivitäten

Um eine hygienische Bewertung des Quellwassers durchzuführen, wurden die Proben auf die trinkwasserrelevante Parameter Koloniezahlen bei 22°C und bei 36°C (TRINKWV 1990) untersucht. Als Indikatoren für fäkale Verunreinigungen wurden außerdem E. coli und coliforme Bakterien auf TTC-Agar nach DIN 9308-1 und mit dem Colilert® Quanty Tray quantifiziert. Für die Abschätzung der natürlichen mikrobiellen Besiedlung erfolgte die Untersuchung der Lebendbakterienzahlen auf R2A-Agar gemäß US-EPA (EATON 1995). Es werden hiermit in erster Linie aquatische Umweltbakterien erfasst, die an nährstoffärmere Bedingungen und geringere Temperaturen angepasst sind als die nach TrinkwV ermittelten Bakterien.

Für die Ermittlung mikrobieller Enzymaktivität wurde die Hydrolyse von FDA (Fluorescein-Diacetat) durch Esterasen nach ÜBST & HOLZAPFEL-PSCHORN (1988) un­tersucht. Da Esterasen in einer Vielzahl von Mikroorganismen vorkommen, eignet sich dieser Parameter als Summenparameter für mikrobielle Bioaktivitäten (SCHNÜRER & Rossw ALL 1982). Zu den Esterasen gehört eine breite Palette von Enzymen (Lipasen, Proteinasen u.a.), die in allen Mikroorganismen vorkommen und bei dem heterotrophen Abbau von organischen Nährstoffen eine Rolle spielen.

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3.2.2 Molekularbiologische Besiedlungsanalysen

Nukleinsäuren (DNA und RNA) als Träger der genetischen Information können als Summenparameter für die Biomasse in Umweltproben analysiert werden. Die in der vorliegenden Untersuchung mittels PCR (Polymerase Chain Reaction) vervielfältigte DNA gibt Auskunft über die Zusammensetzung der eubakteriellen Besiedlung. Hierbei kann nicht zwischen aktiven und toten oder inaktiven Bakterien unterschieden werden, da DNA (Desoxyribonukleinsäure) in Umweltproben auch nach dem Absterben der Bakterien längere Zeit nachweisbar bleibt. Die Durchführung der PCR mit eubak­teriellen Primern sowie die anschließende Erstellung von Besiedlungsmuster mittels DGGE (Denaturierende Gradienten-Gel-Elektrophorese) erfolgt wie bei MEYZER et al. (1993) sowie KILB et al. (1998) beschrieben. Als Resultat erhält man für jede Probe ein DGGE-Muster von unterschiedlicher „Banden" (= Gensequenzen), das Auskunft über die genetische Diversität und Zusammensetzung der Bakterienbesiedlung gibt (KUHL­MANN et al. 1998, DOMINIK & HÖFLE 2002, PREUß 2008). Die Berechnung des Diver­sitätsindex erfolgte nach der Formel:

H = -L[pi*log2(pi)] mit: Hmax pi J ap

= log2(ap) Bandenintensität H/Hmax Anzahl der Banden

Die Ähnlichkeiten zwischen den Besiedlungsmustern wurden mit Hilfe des Sörenson­Index QS (%) berechnet, der auch als Dice-Index bezeichnet wird (FROMIN et al. 2002, LAPARA et al, 2002; EMITAZI et al. 2004; Pozos et al. 2004). Die Formel lautet:

QS = 2 X SAB /(SA +SB) X 100% mit:

mit: SAB = Zahl der in beiden Proben vorkommenden Banden SA, SB= Zahl der Banden in Probe A bzw. B

3.2.3 Untersuchung der Grundwasserfauna

Die überwiegend auf der Ebene von Ordnungen klassifizierten Organismen wurden soweit möglich ihrem bevorzugten Lebensraum zugeordnet. Sie konnten entweder als echte Grundwassertiere definiert werden oder als andere, limnische Gruppen, die auch in Übergangsbereichen oder im Oberflächenwasser vorkommen. Als Grundlage für diese erste Klassifizierung sowie die weitere taxonomische Einordnung der Isolate diente ein vom DWA-Projektkreis Grundwasserbiologie erarbeiteter Bestimmungsschlüssel (DWA 2007).

Zur Sortierung wurden die einzelnen Proben auf eine gerasterte Mäanderschale gegeben und unter der Stereolupe durchgesehen. Alle gefundenen Tiere wurden separiert, num­meriert, in einige Tropfen 70%igem Ethanol überführt und gelagert. Zur Bestimmung wurden die einzelnen Tiere in einen Tropfen Glycerin auf einen Objektträger überführt und mit einem Deckgläschen und Siegellack versiegelt.

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4 Chemische und biologische Beschaffenheit der Quellen

4.1 Chemische Beschaffenheit

Die vor Ort gemessenen physikalisch-chemischen Parameter lagen für alle 4 Quellen in einer jeweils vergleichbaren Größenordnung (Tab. 2). Keine der Proben wies einen sen­sorisch nachweisbaren Geruch, eine Färbung oder Trübung auf. Auch die Konzentratio­nen für organische Kohlenstoffverbindungen (DOC und TOC) lagen in vergleichbarer Größenordnung und mit ca. 1 mg/ml in einem für Grundwasser typischen, niedrigen Bereich (Tab. 2).

Tab. 2: Chemische Charakterisierung der Quellwässer.

Parameter Einheit Stever Stever Arningquelle Lasbeck 1 rechts links

Temperatur oc 10,1 9,9 10,0 10,1 Leitfähigkeit µS/cm 730 723 731 709 Sauerstoff mg/l 4,63 6,49 5,48 5,59 Sauerstoff % 42,0 58,1 49,3 50,3 pH 1 6,62 6,74 6,52 6,88 Redoxpotential mV 165 180 97 193 Trübung FNU 0,12 0,09 0,05 0,21 DOC mg/l 1,2 1,1 0,9 0,9 TOC mg/l 1,2 1,1 0,9 1 HC03 '" mg/l 351 339 362 347 F * mg/l 0,1 0,09 0,05 0,09 Cl * mg/l 19,4 20 13 15,8 N03 * mg/l 37,5 41,9 33,8 32,1 P04* mg/l 0 0 0 0,384 S04 * mg/l 0 0 0 0 '"Laboranalysen der Universität Münster

Auffällig waren jedoch der hohe Phosphatgehalt (> 0,3 mg/l) sowie die hohe Trübung von 0,21 FNU in der Quelle Lasbeck 1. Die übrigen untersuchten Quellen wiesen unauf­fällige und vergleichbare Werte auf (Tab. 2).

4.2 Bakterielle Besiedlung

Die bakteriologischen Untersuchungen nach TrinkwV wiesen die Quellstandorte Stever rechts, Stever links und Arningquelle als hygienisch weitgehend unbelastet aus (Tab. 3). Die Koloniezahlen lagen in einem für Grundwasser üblichen niedrigen Bereich. Indika­toren für aktuelle fäkale Belastungen (E. coli und coliforme Bakterien) waren mit Aus­nahme eines Einzelbefundes (Stever links) nicht nachweisbar. Mit dem Colilert®- Ver­fahren wurden zwar in allen Quellen Umweltcoliforme beobachtet, diese sind jedoch nicht zwangsläufig fäkalen Ursprungs (Tab. 3).

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Tab. 3: Ergebnisse der mikrobiologischen Untersuchungen.

Probe Stever rechts Stever links Aming quelle Lasbeck 1 Hygienische Situation KBE/ml TrinkwV, 22°C 58 15 5 35 KBE/ml TrinkwV, 36°C 22 0 0 23 Coliforme / 100 ml TTC 0 1 0 9 Coliforme / 100 ml Colilert 1 26,2 3,1 24,6 E.coli /100 ml TTC 0 0 0 9 E.coli /100 ml Colilert 0 0 0 6,3 Umweltbakterien KBE/ml R2A, 2 Tage 3 29 5 59 KBE/ml R2A, 5 Tage 7 91 15 98 FDA-Unsatz (ng/ml/h) 66,59 66,48 63,95 74,11 Anmerkung: Mit dem Colilert- Verfahren werden im Gegensatz zu dem Verfahren auf TTC-Agar auch Umweltcoliforme erfasst, die nicht zwangsläufig fäkalen Ursprungs sein müssen. Daher werden in Grund- und Quellwasser mit dem Colilert-Verfahren sehr häufig höhere Befunde als mit dem TTC-Verfahren beobachtet.

Auffällig waren die Befunde zu den coliformen Bakterien und zu E.coli jedoch in der Quelle Lasbeck 1 mit 9 E. coli / 100 mL auf TTC-Agar. In unbeeinflussten Grundwäs­sern werden diese Organismen normalerweise nicht beobachtet (PREUß & SCHMINKE 2004). Gründe für diesen Befund können ein möglicher Eintrag von oberflächennahem Sediment bei der Probenahme sein sowie ein oberhalb der Quelle liegender landwirt­schaftlicher Betrieb.

Die höchsten Bakterienzahlen auf R2A-Agar für Umweltbakterien wurden für die Quel­len Stever links und Lasbeck 1 beobachtet (Tab. 3). Die Zahlen liegen in einem für unbe­lastete Grundwässer üblichen Bereich (GLIESCHE 1998, PREUß 2008).

Die mikrobielle Bioaktivität (FDA-Umsatz, Tab. 3) war an allen 4 Standorten vergleich­bar. Sie liegt um eine Log-Stufe höher als in unbeeinflusstem Grundwasser, jedoch deut­lich (ca. 2 Log-Stufen niedriger) als in Oberflächengewässer (PREUß 2008). Insgesamt wiesen diese Ergebnisse auf eine aktive und naturnahe mikrobielle Grundwasserbesied­lung hin.

4.3 Mikrobielle Diversität

Die Gesamtzahl der aufgetrennten Banden (Gensequenzen) sowie die errechneten Diver­sitätsindizes H zwischen 3 und 5 belegen eine hohe genetische Diversität der bakteriellen Besiedlung in allen untersuchten Quellen. Sehr hohe genetische Diversitäten wurden in Stever rechts und der Arningquelle beobachtet (Tab. 4). Die etwas geringeren Werte für H für Stever links und Lasbeck 1 liegen jedoch immer noch in einem für Grundwasser typischen Bereich.

Eine signifikante genetische Ähnlichkeit der mikrobiellen Besiedlungen zueinander zeig­te sich mit 51 % zwischen Stever rechts und Arningquelle. Eine ebenfalls deutliche Ähn­lichkeit wurde mit 42% für die Quellen Stever rechts und Stever links beobachtet (Tab. 4). Die jeweils geringe Ähnlichkeit mit Lasbeck 1 (19% und 29%) ist wahrscheinlich auf die besondere Beschaffenheit der Quellfassung an dieser Stelle und auf Einflüsse eines Bauernhofes mit Nährstoff- und Organismeneinträgen zurückzuführen.

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Tab. 4: Ergebnisse der molekularbiologischen Besiedlungsanalyse (Diversität und Ähnlichkeit der mikrobiellen Besiedlungen).

Besiedlungsstruktur Stever rechts Stever links Arningquelle Lasbeck 1

Anzahl Banden 26 12 33 9

Diversitätsind~x H 4,62 3,51 4,97 3,08

mikrobielle Ähnlichkeit (%) zu:

Stever rechts 100 42 51 29

Stever links 100 22 29

Arningquelle 100 19

Lasbeckl 100

4.4 Grundwasserfauna

Die Quellen nordwestlich der Baumberge (Arningquelle und Lasbeck 1) wiesen mit 71 Individuen eine deutlich höhere Besiedlungsdichte als die Quellen südöstlich der Baum­berge auf (Tab. 5). Mit Ausnahme der Quelle Stever rechts, aus der in dem untersuchten, relativ geringen Probenvolumen keine Tiere isoliert werden konnten, waren in allen Quellen auch ein hoher Anteil echter Grundwassertiere zu beobachten (Tab. 5).

Bei der Auswertung der gefundenen Tiere wurden Unterschiede in Verteilung und der Biodiversität der Quellen deutlich. Die Quellen nordwestlich der Baumberge (Arning­quelle, Lasbeck 1) verfügten nicht nur über eine höhere Besiedlungsdichte sondern auch über eine höhere Artenvielfalt gegenüber den Quellen südöstlich der Baumberge (Stever rechts und links). Die höchste Artenvielfalt wurde für Lasbeck 1 beobachtet (Abb. 2).

Tab. 5: Anzahl der Tiere und erste taxonomische Zuordnungen.

Ordnungen Stever Stever links Arningquelle Lasbeck 1 rechts

Individuen/ 10 L 0 7 34 37

Echte Grundwassertiere:

Cyclopoida 0 2 0 3

Hapacticoida 0 0 2 13

Nauplius-Larve 0 0 0 2

Andere:

Onychura 0 5 31

Oligochaeta 0 0 1 3

Plecoptera 0 0 0

Die Quelle Stever links liegt zwar südöstlich der Baumberge und hat eine niedrige Be­siedelungsdichte, glich aber in ihrer Besiedelungsstruktur und Dominanzverteilung eher der Arningquelle (Tab. 5). Bezüglich der Besiedelungsdominanz fällt besonders der Unterschied in der Anzahl der Cladocera bei den nordwestlichen Quellen Arningquelle und Lasbeck 1 auf (Abb. 3).

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Quelle Lasbeck 1

Verteilung der gefundenen Tiere nach Ordnungen/ Unterordnungen (%)

HapactiCOida 57%

Cyclopoida 13%

G Nauplius Larve ~ 9%

~---Oligochaeta ~'-- 13%

Cladocer~ Ephemeroptera 4% 4%

Abb. 2: Zusammensetzung der Grundwasserfauna, Beispiel Lasbeck 1.

Besiedelungsdominanz (nach Unterordnungen)

35 1 Hapacticoida

30 2 Cyclopoida

25 3 Cladocera

20

15

10

Arningquelle Lasbeck 1

1 1 • 2

Abb. 3: Zusammensetzung der Grundwasserfauna an den Standorten Arrninquelle und Lasbeck 1 (klassifiziert nach Unterordnungen).

Die Fotos in Anhang 6 (oben und unten) zeigen Beispiele für typische Grundwassertiere, die aus den untersuchten Quellen isoliert werden konnten.

5 Fazit und Ausblick

Die mikrobiologischen und molekularbiologischen Ergebnisse für die Quellen Stever rechts, Stever links und Arningquelle sind vergleichbar mit einem ökologisch guten Grundwasserzustand. Die mikrobiologische Situation ist als unauffällig zu bewerten. Mit Ausnahme der E. coli-Befunde in Lasbeck 1 handelt es sich jeweils um hygienisch weit­gehend unbelastetes bzw. gering belastetes Quellwasser mit niedrigen Bakterienzahlen aber einer aktiven, diversen Bakterienbesiedlung.

Die hygienischen Auffälligkeiten in Lasbeck 1 lassen auf Einträge eines im Zustrom lie­genden landwirtschaftlichen Betriebes schließen. Hier wurde eine vergleichsweise ge-

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ringe mikrobiologische Diversität bei erhöhten Phosphatwerten, erhöhten Trübungswerte sowie eine erhöhte Anzahl des Fäkalindikators E. coli beobachtet.

Bezüglich der genetischen Besiedlungszusammensetzung ähneln sich mit am meisten die Bakteriengemeinschaften der Quelle Stever rechts und der Arningquelle. Die jeweils geringe Ähnlichkeit mit Lasbeck 1 ist wahrscheinlich wie die hygienische Belastung auf die genannten anthropogenen Einflüsse an dieser Quelle zurückzuführen.

Erste Unterschiede bezüglich der Grundwasserfauna waren bereits nach Auszählung der gefundenen Individuen deutlich. So wiesen die Quellen nordwestlich der Baumberge eine deutlich höhere Besiedelungsdichte als die Quellen südöstlich der Baumberge auf.

Die taxonomische Einordnung der Tiere zeigte, dass die Quellen nordwestlich der Baumberge nicht nur über eine höhere Besiedelungsdichte verfügen, sondern auch eine höhere Biodiversität gegenüber den Quellen südöstlich der Baumberge aufweisen, wobei sich die Besiedelungsstruktur von Arningquelle (nordwestlich) und Steverquelle links (südöstlich) ähnelt.

Die Ergebnisse zeigen insgesamt, dass die Quellen der Baumberge eine diverse und stygobionte Fauna aufweisen. In drei der vier untersuchten Quellen war auch ein hoher Anteil echter Grundwassertiere zu beobachten. Die höchste Artenvielfalt wurde dabei für Lasbeck 1 beobachtet. Das Fehlen von Tieren in der Quelle Stever rechts ist auf das für Grundwasseruntersuchungen geringe Probenvolumen zurückzuführen. Bei nachfolgen­den Untersuchungen sollte daher auf jeden Fall ein höheres Probenvolumen bis 100 Liter untersucht werden.

Die vorliegenden Ergebnisse können nur einen ersten orientierenden Überblick geben. Sie müssen noch durch umfangreichere Untersuchungen verifiziert werden, um eine belastbare Datenbasis zur Mikrobiologie und zur Grundwasserfauna in den Quellen der Baumberge zu schaffen. Auch wäre ein Vergleich der biologischen Beschaffenheit des zulaufenden Grundwassers (Messstelle „on top") erforderlich, um die biologischen Pro­zesse bei der Untergrundpassage des Wassers beurteilen zu können.

Danksagung

Wir danken der Naturförderstation Coesfeld, dem Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz, dem Westfälischen Landesmuseum für Naturkunde sowie dem Baumbergeverein für die auch finanzielle Unterstützung der Untersuchungen. Die Ar­beitsgruppe von Frau PD Dr. P. Göbel (Abteilung Angewandte Geologie, Institut für Geologie und Paläontologie der Westfälische-Wilhelms-Universität Münster) stellte eine Reihe von Daten zur Verfügung und ermöglichte den Zugang zu den Quellen. Auch für die tatkräftige Unterstützung bei der Probenahme vielen Dank. Ein besonderer Dank gilt außerdem der Abteilung Limnologie und Herrn Dr. N. Kaschek für die Unterstützung bei der Untersuchung und Klassifizierung der Grundwassertiere.

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ser. Schriftenreihe der Vereinigung Deutscher Gewässerschutz Bd. 68, ISBN 3-937579-26-5

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Anschriften der Verfasser:

Dr. Gudrun Preuß Institut für Wasserforschung GmbH Dortmund Zum Kellerbach 46 58239 Schwerte

preuss@ifw-dortmund.de

Vincent Lugert Mehringen 21 48351 Everswinkel

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Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4): 87-94, Münster, 2010

Quellen der Baumberge (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen) im regionalen Tourismus

- Konzepte zur Vermittlung ihrer Schutznotwendigkeit

Catharina Kähler, Ibbenbüren

Zusammenfassung

Die Baumberge im westlichen Münsterland als Fremdenverkehrsgebiet mit zahlreichen Quellaustritten bieten sich aufgrund des ausgebauten Wegenetzes für quellbezogene Themenwanderwege an. Für den sensiblen Lebensraum Quelle ist die gezielte Kombina­tion mit dem regionalen Tourismus ein gewagtes Vorhaben. Aber gerade weil viele Grundwasseraustritte dieses Gebietes bereits einer „wilden" Freizeitnutzung unterliegen und diese dadurch gefährdet sind, müssen Möglichkeiten gefunden werden, ihre unbe­strittene Schutznotwendigkeit attraktiv zu veranschaulichen. Dies soll durch konkrete Entwürfe von Informationstafeln und Besucherleitsystemen verwirklicht werden.

Die Ergebnisse verschiedener Abfragen dieser Arbeit zeigten, dass die Baumberge mit fünf Quellen die Möglichkeit bieten, repräsentativ einen informativen Zugang zu diesem Lebensraum zu schaffen. Bestandsaufnahmen von u.a. Wegenetz und Sehenswürdigkei­ten klärten die Rahmenbedingungen für eine interessante Gestaltung von „Quellwander­wegen". Vier private und fünf öffentliche Wanderungen ließen die daraufhin zusam­mengestellten „Quellwanderwege" bezüglich ihrer Länge testen und in einen zeitlichen Rahmen fassen. Diese Probewanderungen und vier didaktische Exkursionen fanden mit Probanden statt, die diese mittels Fragbögen beurteilten. Zusätzlich lieferten die drei unterschiedlichen Fragbögen auch Informationen zum Wissensstand über Quellen der Teilnehmer. Sie gaben eine Orientierung für die inhaltliche Gestaltung der verschiede­nen Konzepte. Wie es möglich ist, mittels Informationstafeln, Besucherlenkung, The­menwanderwegen, Führungen, Exkursionen und Quellpatenschaften die Schutznotwen­digkeit von Quellen darzulegen, Wissen über sie zu vermitteln und das „Naturerlebnis Quelle" zu ermöglichen, ohne einen bleibenden Schaden vor Ort zu verursachen, zeigen einige Beispiele in dieser Arbeit.

1 Einleitung

Obwohl die Quellen heute keine elementare Lebensnotwendigkeit mehr erfüllen, geht noch eine Anziehungskraft für die Bürger jeden Alters von ihnen aus. Die Trittspuren an zahlreichen Quellen verraten die heimlichen Besucher. Buden in Quellnähe zeigen einen Abenteuerspielplatz für Kinder an und die eine oder andere vermeintlich gut versteckte Flasche Schnaps, schön gekühlt im Quellwasser, lässt regelmäßige Besucher höheren Alters vermuten. Selbst gebaute Sitzgelegenheiten am Gewässer, Trittsteine und sogar eine nett eingerichtete Hütte zeigen, wie viel Mühe in die Nutzung der Quellen bzw. des

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Quellbereiches als Ort der Entspannung oder des Abenteuers gelegt wird. Die liebevolle Seite mit den Quellen umzugehen, ist die eine, die andere lässt eine geringere Wert­schätzung der Quellen vermuten. So findet man Plastikfolien, Dosen, Flaschen, Fahrrä­der, Kohle, Schutt etc. in den Quellbereichen. Ohne Zweifel hinterlassen beide Seiten der Nutzung in den schützenswerten Bereichen der Quellen Spuren, die negativen Ein­fluss auf die Entwicklung der Flora und Fauna nehmen können. So bedarf es einer Kon­trolle, um den sensiblen Lebensraum zu schützen.

Die hohe Nutzung der Quellbereiche zeigt aber auch, dass eine ganzheitliche Sperrung der Quellbereiche praktisch nicht umsetzbar ist. Eine Nutzung würde wahrscheinlich weiterhin stattfinden. Wichtiger ist deshalb eine gezielte Aufklärung zu dieser Thematik, die sich in dem Fremdenverkehrsgebiet Baumberge gut in touristische Konzepte einbin­den lässt. Welche Möglichkeiten die BauII].berger Quellen für den Tourismus, unter Berücksichtigung ihrer Ökologie, bieten und wie es möglich ist, attraktiv über den Le­bensraum Quelle und seine Schutzwürdigkeit aufzuklären, konnte mit dieser Arbeit geklärt werden.

2 Untersuchungsgebiet

Die ländliche Wald- und Parklandschaft der Baumberge als einzige Erhebung im westli­chen Tiefland der Westfälischen Bucht mit der Nähe zu Münster, dem Ruhrgebiet und · den Niederlanden bietet sich als Erholungsgebiet an und ist Grundlage für die Entwick­lung der Baumberge zum Fremdenverkehrsgebiet. Bereits um die Jahrhundertwende reiste die Münsteraner Bevölkerung in die südöstlichen Baumberge. Heute bestehen mit dem Autobahnanschluss (A 43, Abfahrt Nottuln) und der Bundesstraße 54 im Untersu­chungsgebiet, sowie weiteren Autobahnanschlüssen im Umkreis, zahlreiche Zufahrts­möglichkeiten für den PKW-Verkehr von den Ballungsgebieten in die Baumberge. Die hohe Zahl an Gaststätten, die ausschließlich Verpflegungs auf gaben haben, weisen die Baumberge als Naherholungsgebiet aus, das vornehmlich an Wochenenden von Tages­ausflüglern aufgesucht wird. Besondere Schwerpunkte des Fremdenverkehrs haben sich zum einen in den südöstlichen Baumbergen zwischen Havixbeck, Schapdetten und Nottuln, und zum anderen in Billerbeck herausgebildet (BEYER 1992).

3 Methoden

3 .1 Kartierung und Bewertungsverfahren

Im Rahmen des Quellenprojektes wurde zwischen Januar und März 2008 an den er­forschten Quellen im Untersuchungsgebiet eine Struktur-Kartierung vom Projekt durch­geführt. Das genutzte „Kartier- und Bewertungsverfahren zur Quellstruktur" nach SCHINDLER (2006) wurde durch Abfragen über die touristische Attraktivität der Quell­austritte erweitert. Als Ergebnis des Verfahrens wird die ökologische Wertigkeit der Quellen benannt, die von MÜLLER (2008), MÜLLER et al. (2010) für einzelne Quellaus­tritte im Untersuchungsgebiet dargestellt wird (Anhang 4.11).

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3 .2 Auswahl geeigneter Quellen - bewanderbare Quellen

Eine Hauptschädigungsursache für Quellen ist der Tourismus mit seinen Folgen wie Müll und Trittschäden (MUFV RP 2008). An erster Stelle bei der Erarbeitung eines quellbezogenen, touristischen Konzeptes stand der Schutz der Quellen, so dass „uner­wünschte Beeinträchtigungen der Biotope und der in ihnen lebenden Tiere und Pflan­zen" (BRAUN & HINTERLANG 1994) zu verhindern waren. Aus diesem Grund wurden die Ergebnisse der Strukturkartierung hinzugezogen. Quellen mit bester Wertklasse (Struk­tur oder Fauna) waren aufgrund ihrer Naturnähe nicht für ein touristisches Konzept ge­eignet. Das Risiko einer Verschlechterung des Wertes durch den Tourismus ist zu hoch und steht in keinem Verhältnis zur Aufklärungsarbeit, die mit einem Konzept erreicht werden soll. Handelt es sich bei der Austrittsform um eine Sickerquelle, wurde sie auf­grund ihres besonderen Wertes für den Artenschutz (BRAUN & HINTERLANG 1994) eben­falls nicht in das Konzept aufgenommen. Zusätzlich spielte in die Auswahl geeigneter Quellen ihre touristische Attraktivität mit ein. So wurden geeignete Quellen ermittelt, deren Eigenschaften für die Aufnahme in ein touristisches Konzept sprechen, ohne dabei den ökologischen Wert einer Quelle zu beachten. Quellen mit negativen (hier: touristisch uninteressanten) Eigenschaften, konnten somit vernachlässigt werden. Dazu gehörten solche, deren „Quellaustritt" versteckt, deren „Attraktivität" uninteressant und deren „Zugang" schwer ist. Hat die Quelle keinen Anschluss an ein Wegenetz und liegt Ab­seits, sollte sie unberührt bleiben (MUFV RP 2008) und kam nicht für die Einbindung in ein Konzept in Frage. Alle vorliegenden Daten wurden dahingehend ausgewertet und geeignete Quellen für ein Konzept ausgewählt.

3.3 Bestandsaufnahme

Damit das zu entwickelnde Konzept in das bestehende Rad- und Wanderwegenetz der Baumberge passen, und sich thematisch nicht mit bereits vorhandenen Routen oder Themenwegen überschneiden, fand vorher eine Bestandsaufnahme touristisch relevanter Komponenten statt. Dazu zählten das bestehende Wegenetz, vorhandene Informationsta­feln, Gaststätten und Parkplätze, Unterkünfte, Sehenswürdigkeiten und Sagen und Er­zählungen über die örtlichen Quellen.

3.4 Probewandern

Erst nach der Auswahl bewanderbarer Quellen und der Recherche von Wanderkarten konnten vorläufige Wanderwege für das Quellenprojekt erstellt werden. Die zunächst digital erstellten Quellwanderwege wurden erst privat erkundet und, nach subjektiver Begutachtung des Baumberger Wegenetzes, auch öffentlich (Abb. 1). Die Einladung zum öffentlichen Probewandern mit insgesamt 68 Probanden, erfolgte über Tageszei­tung, Internet und Flugblätter. An verschiedenen Terminen wurden mit unterschiedli­chen Zielgruppen unterschiedliche Wege getestet, die von den Teilnehmern mittels ei­gens dafür entwickelter Fragebögen bewertet wurden. Außerdem beinhalteten die Frage­bögen Abfragen über den allgemeinen Wissenstand der Probanden zum Thema Wasser­quellen.

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Abb. l : Probewanderungen 2008.

3.5 Didaktische Exkursionen

Neben dem Probewandern fanden Exkursionen statt, die sich hauptsächlich mit der the­matischen Aufarbeitung der Quellen befassten. Ziel dieser Exkursionen waren eigen­ständiges Erarbeiten und intensive Informationsvermittlung zum Thema. Die von BRAUN & HINTERLANG ( 1994) formulierten Ziele für die Arbeit mit Gruppen an Quellen wurden dafür aufgegriffen. Demnach soll das Biotop mit seiner abiotischen Ausstattung und der daran angepassten Biozönose näher gebracht werden. Insgesamt fanden vier dieser Ver­anstaltungen statt - eine mit Studenten, zwei mit Schülern der gymnasialen Oberstufe (Abb. 2) und eine mit einem Service-Club. Die Gruppen wurden nach potentiellen Ziel­gruppen für Exkursionen ausgewählt. Neben direkten Informationen zur Quelle, wur­den - je nach Veranstaltungsort der Exkursionen - geschichtliche, geologische und hei­matkundliche Aspekte mit einbezogen.

Abb. 2: Schülerexkursion an die Berkel, Sommer 2008 .

4 Analyse

Die Ergebnisse verschiedener Abfragen dieser Arbeit zeigten, dass die Baumberge mit fünf Quellen (Steverquelle, Hexenpütt/Sieben Quellen, Arningquelle, Vechtequelle, und Berkelquelle) die Möglichkeit bieten, repräsentativ einen informativen Zugang zu die­sem Lebensraum zu schaffen.

Informationstafeln eignen sich gut für die Veranschaulichung der Thematik und können dem Interessierten einfach und schnell Wissen vermitteln. Allerdings birgt ihre Verwen-

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dung das Risiko, Besucher unkontrolliert an die Quelle zu locken und so diesen Lebens­raum zu schädigen. Eine Koppelung der Tafeln an den Quellstandorten mit einem Besu­cher-Leitsystem ist aus diesem Grund empfehlenswert. Diese Leitsysteme sollen ein Naturerlebnis ermöglichen, das den Besucher so nah wie möglich an die Quelle bringt, sie aber nicht schädigt. Die Befragung der Probanden während der Führungen und Ex­kursionen zeigte Defizite im Wissen über Quellen, die durch die Inhalte der Tafeln be­seitigt werden sollen. Dazu gehören Informationen über

• verschiedene Quelltypen,

• den starken Einfluss der Umwelt auf die Quellen (sensibler Lebensraum),

• die Herkunft des Quellwassers der Baumberger Quellen,

• die geologischen Besonderheiten, die zu den Quellaustritten führen,

• die konstante Temperatur des Quellwassers,

• die Quellfauna (Anzahl der Arten, Reliktarten) und

• die lange oder ungewisse Dauer bis zur Wiederbesiedlung nach einer Zerstö-rung.

Dieses Konzept lässt sich erweitern, indem die Informationstafeln mit den Besucher­Leitsystemen in quellenbezogene (Rad-)Wanderrouten eingebaut werden, so lässt sich auch die Zielgruppe erweitern. Eine noch größere Zielgruppe kann über ein Themen­spektrum, das über die Quellen hinausragt, erreicht werden. Ein Beispiel dafür stellt der entwickelte Lehrpfad „Lebensspendende Stever - ein Rundgang durch Geschichte, Kul­tur und Ökologie Steverns" (Anhang 7.3) dar. Durch den Lehrpfad können mehr Men­schen attraktiv über den Lebensraum Quelle und seine Schutzwürdigkeit aufgeklärt wer­den, als durch die rein quellenbezogenen Konzepte. Eine weitere Kombination mit Füh­rungen macht es möglich, die Teilnehmer durch ein gemeinsames Naturerlebnis an die Quellen heranzuführen und beispielhaften Umgang im Sinne des Quellschutzes vorzu­stellen. Diese komplexe Kombination ist die attraktivste und wahrscheinlich nachhaltigs­te Möglichkeit „Laien" über den Lebensraum Quelle und seine Schutzwürdigkeit aufzu­klären. Für Studenten, Schüler und fachlich versierte Teilnehmer bieten Exkursionen eine ähnlich attraktive Möglichkeit. Ihr wissenschaftlicher Charakter und das damit einhergehende eigenständige Arbeiten der Teilnehmer schaffen einen noch näheren Bezug zur Quelle. Dieser wirkt sich optimaler Weise noch intensiver auf den zukünfti­gen Umgang der Teilnehmer mit Quellen aus. Die durchgeführten Exkursionen zeigten, dass sich die Quelle mit ihrem anschließenden Fließgewässer gut als Objekt für einen interdisziplinären Unterricht eignet und sich als didaktisches Mittel im Naturschutz durchaus nutzen lässt.

Besonders die Stever-, die Vechte- und die Berkelquelle lassen sich aufgrund ihrer Be­kanntheit und der überregionalen Bedeutung des anschließenden Gewässers gut an die Gemeindeidentität anknüpfen, so dass die Akzeptanz von Maßnahmen (z.B. Besucher­Leitsystem) erhöht werden kann. Quellpatenschaften können diese Akzeptanz ebenfalls unterstützen und neben Pflegearbeiten auch kontinuierlich Daten erheben und ggf. Er­folgskontrollen durchführen. Öffentlichkeitsarbeit im Sinne von Medien- und Werbe­kampagnen ist empfehlenswert, damit eine Sensibilisierung für die Maßnahmen geschaf­fen werden kann.

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Abb. 3: Quellenthematischer Radwanderweg.

5 Konkrete Vorschläge - Möglichkeiten vor Ort

Neben der allgemeinen Gestaltung von Informationstafeln (Anhang 7.2) werden Umset­zungsmöglichkeiten für die notwendige Kombination mit einer Besucherlenkung an Stever- und Berkelquelle (Anhang 7.1) vorgestellt. Ebenfalls werden Rundwanderwege in unterschiedlichen Längen (von 2,4 bis 17,6km für alle ausgewählten Quellen darge­stellt. Besonders attraktiv und im Sinne der Aufklärungsarbeit am effektivsten, ist der entworfene Lehrpfad „Lebensspendende Stever - ein Rundgang durch Geschichte, Kul­tur und Ökologie Steverns" (Anhang 7.3 und 7.4). Die Gegebenheiten in Stevern bieten durch viele Fallbeispiele zur kulturellen, historischen und ökologischen Entwicklung des Tales einen besonderen Reiz für die Anlage eines Lehrpfades. Hier lässt sich die Quel­lenthematik gut einreihen, so dass folgende Themen in diesem Konzept Platz finden: Quellen, Fließgewässer, Mühlen, Landschaftsnutzung, Naturschutzgebiete, Hohlweg, Hecken, Baumberger Sandstein und Siedlungsgeschichte. Die namensgebende Stever des Tals lässt sich als Leitgedanke des Lehrpfades gut etablieren. Dieses Fließgewässer ist mit seiner Quelle Ausgangspunkt der besonderen historischen und kulturellen Ent­wicklungen des Gebietes sowie seiner ökologischen Bedeutsamkeit. Für Führungen und Exkursionen wurden diese Themen und deren Inhalte zusammengestellt und je nach Exkursionsort und Zielgruppe um folgende erweitert: Tiefenwässer, Austrittsform von Quellen, Abfluss, Quellstruktur und Strukturgüte, Biologie und Fauna, Renaturierung und Schutz und Wasserproben und Vor-Ort-Analytik. Zusätzlich macht es ein raumgrei­fender Radwanderweg möglich, verschiedene Quellbereiche miteinander zu verbinden (Abb. 3). Außerdem wurde die Idee von Quellpatenschaften aufgegriffen. Mit ihrer Hilfe

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kann eine kontinuierliche Dokumentation von Wassertemperatur, Wasserchemie und Schüttungsmenge erfolgen. Die Paten können die „Pflege" des Quellbereiches überneh­men und Veränderungen (anthropogen und natürlich) dokumentieren und ggf. Erfolgs­kontrollen durchführen.

Danksagung

Für ihre engagierte Betreuung während des „Quellenprojektes" danke ich Frau PD Dr. Patricia Göbel ganz besonders, ebenso für die Koordination des Autorenteams der vor­liegenden Veröffentlichung.

An dieser Stelle möchte ich auch allen Teilnehmern des „Quellenprojektes" für ihre Mitwirkung bei der Datenerhebung sowie bei Probewanderungen und Schülerexkursio­nen danken. Desweiteren bedanke ich mich bei den ansässigen Wander- und Heimat­vereinen und den vielen Einzelpersonen die meine Arbeit durch Material, Wissen und Teilnahme an den Wanderungen unterstützten.

Literatur:

BEYER, L. (1992): Die Baumberge; Münster (Aschendorff). BRAUN, G. & HINTERLANG, D. (1994): Mit Gruppen an Quellen arbeiten - Crunoecia 3: 55- 63. MÜLLER, F. (2008): Vielfalt und Einheit - Bewertung der Biodiversität in den Quellen der Baum-

berge. - Unveröffentl. Diplomarbeit. Westfälische Wilhelms-Universität Münster. MÜLLER, F. 'KASCHEK, N., Riss, W. & E. 1. MEYER (2010): Bewertung der Biodiversität in den

Quellen der Baumberge (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen). - Abhandl. Westf. Mus. Naturkde 73 (3/4): 57-68; Münster

SUTER, H. , KURY, D., BALTES, B., NAGEL, P. & W. LEIMGRUBER (2007): Kulturelle und soziale Hintergründe zu den Wahrnehmungsweisen von Wasserquellen - Mitteilungen der Naturfor­schenden Gesellschaft beider Basel, 10: 81-99; Basel.

Anschrift der Verfasserin:

Catharina Kähler W allgraben 4 49479 Ibbenbüren

catharina.kaehler@gmx.de

93

94

Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4): 95-115, Münster, 2010

Der Mythos von unberührten Quellen und die ökologische Realität in der Seppenrader Schweiz

(Münsterland, Nordrhein-Westfalen)

Sabine Grahl, Münster, und Kristin Neumann, Dortmund

Zusammenfassung

Im Rahmen zweier Diplomarbeiten wurde eine ökologische Bewertung der Quellen in der Seppenrader Schweiz (Coesfeld, NRW) vorgenommen. Dabei wurden die Ergebnis­se der Strukturkartierung, der Makrozoobenthos-Besiedlung sowie die chemischen Quellwassereigenschaften von siedlungsnahen und ländlichen Quellen dargestellt und diskutiert. Zudem wurden Schutzziele und -maßnahmen formuliert. Für die Quellen der Seppenrader Schweiz können folgende Schlüsse gezogen werden:

Struktur:

• 1/3 der Quellen zeigt eine bedingt naturnahe Struktur. Diese Quellen befinden sich in einem NSG.

• Negativ auf die Quellstruktur wirken Fassungen, Trittschäden durch Weidevieh und Mensch sowie Baumaßnahmen.

Makrozoobenthos:

• 5 der 18 Quellen zeigen eine quelltypische oder bedingt quelltypische Fauna. Diese Quellen liegen alle im ländlichen Umfeld.

• Bei der Hälfte der Quellen konnte aufgrund ihrer Artenarmut die Bewertung nicht durchgeführt werden.

• Die Bewertung der Fauna fällt deutlich positiver aus als die der Struktur.

Hydrochemie:

• Die Siedlungsquellen zeigen hohe Konzentrationen an NaCl und sol-, die ländlichen Quellen sind hingegen durch hohe N03--Gehalte gekennzeichnet.

Quellen im Flachland, wie die der Seppenrader Höhen, sind nicht nur äußerst seltene, sondern auch vielseitige Biotope, die oftmals aufgrund ihrer Unauffälligkeit leicht über­sehen werden und in ihrer Existenz besonders bedroht sind. Es besteht bei den hier un­tersuchten Quellen daher ein dringender Handlungsbedarf. Zudem ist ein Umdenken in der breiten Bevölkerung notwendig, damit der ökologische Wert einer Quelle nicht in ihrer Nutzung, sondern in ihrer Natürlichkeit und Reinheit gesetzt wird.

95

1 Einleitung

Quellen werden bis heute mit positiven Eigenschaften wie Klarheit, Reinheit und Ur­sprünglichkeit bedacht. Tatsächlich sind viele Quellen heutzutage besonders im Flach­land durch die zunehmende Inanspruchnahme der Landschaft durch den Menschen ge­schädigt (LAUKÖTIER et al. 1994). Ziel der vorliegenden Untersuchung ist eine differen­zierte ökologische und hydrogeologische Bestandsaufnahme der Quellen anhand ihrer morphologischen Struktur, Hydrochemie und Makrozoobenthos-Besiedlung. Die Ein­flüsse von Siedlung und Landwirtschaft werden gesondert betrachtet.

2 Untersuchungsgebiet

Die untersuchten Quellen (Abb. 1) entspringen in der Seppenrader Schweiz, einem Höhenzug der im Südwesten der Westfälischen Bucht liegt (Münsterland, NRW). Dieser ist aufgebaut aus Campanschichten der Oberkreide und erreicht bei Seppenrade eine maximale Höhe von +110 mNN (MÜLLER-WILLE 1952). Das Untersuchungsgebiet (UG) umfasst den ländlichen Raum des Ortes Seppenrade, der zur Gemeinde Lüdinghausen gehört. Die Seppenrader Höhen setzen sich gegen die östlich gelegene Steverniederung der Lüdinghauser Flachmulde ab. Westlich von Seppenrade fällt das Land sanft ab (STADT LÜDINGHAUSEN 1992).

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Abb. 1: Lage des Untersuchungsgebiets und der siedlungsnahen und ländlichen Quellen.

Die Seppenrader Höhen sind von einem atlantischen Klima mit gemäßigten Temperatu­ren und relativ hohen Niederschlägen (NS) geprägt, die im Durchschnitt über 800 mm pro Jahr liegen (DWD, Jahresmittel 1961- 1990). Ähnlich wie die 20 km nördlich lie-

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genden Baumberge (804 mm/a), wirken die Seppenrader Höhen als Regenfänger (BEYER 1992). Dies wirkt sich positiv auf die Grundwasserneubildung aus. Die Dülmener Schichten, die im UG anstehen, stellen im Allgemeinen einen Kluftgrundwasserleiter dar. Beim Seppenrader Höhenzug handelt es sich um einen Bereich der Dülmener Schichten, der Porendurchlässigkeit zeigt. Die Flurabstände betragen im überwiegenden ländlichen Teil des Kartiergebietes weniger als 1,5 m. Im Bereich der Ortschaft Seppenrade weist das Kartiergebiet Flurabstände von größer 3 m und einen Übergangs­bereich mit Flurabständen zwischen 1,5 m und 3 m auf (PUTT 2009).

3 Methoden

3 .1 Struktur

Die Strukturmerkmale wurden im Juni 2009 an den Quellen mittels des Kartier- und Bewertungsverfahrens zur Quellstruktur ( ÖWSstruktur) nach SCHINDLER (2006) ermittelt (Anhang 11). Diese Bewertung erlaubt eine Einordnung der Quellen in Hinblick auf den natürlichen Zustand der Quelle. Die fünfstufige Skala reicht von der „naturnahen" bis zur „stark geschädigten" Quelle. Eine detaillierte Beschreibung des Strukturbewertungs­bogens und des Bewertungsverfahrens ist in SCHINDLER (2006) aufgeführt.

3 .2 Makrozoobenthos

Die Erfassung des aquatischen Makrozoobenthos erfolgte einmalig im April 2009 an den Quellen in Seppenrade. Die Beprobung wurde direkt am Quellmund nach der Zeitsam­melmethode mit Flächenbezug durchgeführt, für die eine Sammelzeit von einer Minute festgelegt ist. Mittels eines Handkeschers der Maschenweite 250 µm konnte dement­sprechend eine Fläche von 500 cm2 beprobt werden. An drei Quellen war eine Kescher­probe durch einen zu geringen Wasserabflusses nicht möglich, sodass eine Sedimentpro­be entnommen wurde. Die gefangenen Organismen wurden vor Ort in 97 %igem Etha­nol fixiert.

Im Labor erfolgte die Determination der Organismen mit Hilfe eines Stereomikroskops mit 5-facher Vergrößerung und der gängigen Bestimmungsliteratur. Auf Grundlage des „Bewertungsverfahren zur Quellfauna" nach FISCHER (1996) wurde eine ökologische Bewertung der Quellfauna ( ÖWSFauna) durchgeführt. Eine ausführliche Beschreibung

. dieses Bewertungsverfahren wurde im Beitrag „Vielfalt und Einheit - Bewertung der Biodiversität in den Quellen der Baumberge (Kreis Coesfeld, Nordrhein-Westfalen)" (MÜLLER 2008) vorgenommen.

3. 3 H ydrochemie

Im Mai wurde die Hydrochemie an 18 Quellen in Seppenrade untersucht. An jeder Quel­le erfolgte eine Probenahme, solange es sich nicht um einen künstlichen Quellaustritt mit mehreren Rohren handelte. In diesem Fall wurde jedes wasserführende Rohr einzeln beprobt. Insgesamt umfasste die Untersuchung der Quellen 31 Wasserproben. Die Beprobung erfolgte aus dem fließenden Wasser, direkt am Quellmund. Handelte es sich um gefasste Quellen, fand die Entnahme repräsentativer Wasserproben am Auslauf der Fassungsanlage statt (DVWK 1992). Die Beprobung der Wasserchemie wurde unter Berücksichtigung folgender chemischer Kationen und Anionen durchgeführt: Calcium

97

(Ca2+), Magnesium (Mg2+), Natrium (Na+), Kalium (K+), Chlorid (Cr), Sulfat (SO/), Nitrat (N03-) und Hydrogencarbonat (HC03-). Die Probe für die Analyse des Hydrogen­carbonats (HC03-) wurde in einer Laborflasche (250 ml) aus Probenflüssigkeit möglichst unter Ausschluss von Luft abgefüllt. Die Probe für die Messung der übrigen Ionen wurde in einer PE Flasche mit einer Fassung von 250 ml abgefüllt. Die Wasserproben wurden im Gelände in einer Kühltasche aufbewahrt, um Beeinträchtigungen durch Temperatur­einwirkungen zu minimieren. Die Lagerung der Proben erfolgte bis zur Analyse bei 4 °C kühl, dunkel und frostsicher.

Im Labor wurden die Wasserproben mittels Blaubandrundfilter 5893 filtriert und für die chemischen Parameter er, SO/ und N03- eine Mikrofiltration, mit einem Cellulose Acetate Filter (Porengröße 0,45 µm), durchgeführt. Die Analyse der verschiedenen che­mischen Parameter fand in den Laborräumen im Institut für Landschaftsökologie der Westfälischen Wilhelms-Universität statt. Die Bedienung der Messgeräte erfolgte durch die technischen Assistentinnen im Labor nach den gänigen DIN-Normen.

Zur grafischen Darstellung der Hydrochemie-Ergebnisse wurde mit dem Programm AquaChem in der Version 5 .1 gearbeitet. AquaChem bietet die Möglichkeit mit Hilfe der Darstellung verschiedener Diagrammtypen (Schoeller-, Piper-Diagramme) eine Klassifizierung der Wasserqualität und die chemische Beurteilung von Wasseranalysen vorzunehmen.

4 Ergebnisse

4 .1 Struktur

Die Strukturbewertung von Vegetation und Nutzung zeigt Unterschiede zwischen den ländlichen und den siedlungsnahen Quellen. Während im Einzugsgebiet der siedlungs­nahen Quellen künstliche vegetationsfreie Fläche, befestigte Wege und Gebüsch vor­herrschen, wird das Einzugsgebiet der ländlichen Quellen von Ackerflächen und intensi­vem Grünland dominiert (Anh. 8.1). Im quellnahen Bereich überwiegen hingegen bei allen Quellen die standortfremde Vegetation sowie Moosgesellschaften. Die standort­fremde Vegetation ist bei jeder ländlichen Quelle zu finden. Demgegenüber zeigen 20% der siedlungsnahen Quellen eine als positiv zu bewertende standorttypische Vegetation.

98

Klasse 1 : naturnah

Klasse 2: be.dingt naturnah

Klasse 3: mäßig beeinträchtigt

Klasse 4: geschädingt

Klasse 5: stark geschädigt

KI< sse 1: quelltypisch

Klasse 2: bedingt quelltyp isch

Klasse 3: quellverträglich

Klasse 4: queltfremd

Klasse 5: sehr quellfremd

NSG's

0: () . 2, ~· 0 j ;

""' „ Abb. 2: Räumliche Verteilung für die ökologische Bewertung der Struktur und des Makrozoo­

benthos.

Nach den Ergebnissen der Strukturkartierung wurden die Quellen in fünf Bewertungs­klassen eingeteilt, die den ökologischen Zustand der Quellen zusammenfassen. Insge­samt konnten sechs Quellen als bedingt naturnah eingestuft werden. Drei Quellen erhiel­ten die Bewertungsklasse mäßig beeinträchtigt. Fast die Hälfte aller Quellen, acht von insgesamt 18 Quellen, wurden als stark geschädigt bewertet. Auffällig ist, wie aus Ab­bildung 2 ersichtlich wird, dass alle Quellstandorte, die als bedingt naturnah eingestuft wurden, in einem Naturschutzgebiet liegen und den siedlungsnahen Quellen zuzuordnen sind. Dagegen wurden acht von zehn ländlichen Quellen als stark geschädigt bewertet. Die Tabelle 1 zeigt welche Faktoren im Bereich Einträge und Verbau sich negativ auf die Bewertung der Struktur auswirken. Dies ist bei den ländlichen Quellen besonders auf die Fassung der Quellen, die starken Trittschäden durch Weidevieh sowie die Müllabla­gerung zurückzuführen. Aufgrund von Verbau, Trittschäden des Menschen, Müllablage­rung und Einleitungen erhielten einige siedlungsnahe Quellen die Bewertung mäßig beeinträchtigt und geschädigt. Aber auch die bedingt naturnahen Quellen sind von eini­gen dieser Faktoren betroffen.

99

Tab. 1: Anzahl der Quellen, die den jeweiligen Verbauungen und Einträgen unterliegen.

Siedlung Land

Fassung 2 6

künstlicher Absturz 1 4

Verbau 3 1

Trittschäden Vieh 4

Trittschäden Mensch 6

Infrastruktur 2 2

Müllablagerungen 7 5

Einleitungen 5 4

4.2 Makrozoobenthos

Bei den untersuchten Quellen wurden direkt am Quellmund insgesamt 76 Taxa des Mak­rozoobenthos nachgewiesen. Davon 51 Taxa in den ländlichen und 25 Taxa in den sied­lungsnahen Quellen. Es konnten 31 Taxa bis Artniveau, 27 auf Gattungsniveau und 15 auf Familienniveau bestimmt werden. In drei Fällen war nur eine Bestimmung auf Klas­senniveau möglich. Eine ökologische Bewertung des aquatischen Makrozoobenthos konnte nur an neun Quellen durchgeführt werden, aufgrund einer zu geringen Anzahl indizierter Taxa. Die Bewertung des Makrozoobenthos ist erst ab einer indizierten Taxazahl von sechs sinnvoll anwendbar. Acht der neun bewerteten Quellen liegen im ländlichen Bereich (Abb. 2). Drei Quellen erreichen die Wertklasse 1 (quelltypisch), jeweils zwei Quellen wurden in die Wertklasse 2 (bedingt quelltypisch) und Wertklasse 4 (quellfremd) eingestuft. Eine Quelle erreicht die Wertklasse 3 (quellverträglich). Im siedlungsnahen Bereich konnte nur eine Quelle als bedingt quelltypisch bewertet werden (Abb. 2).

4.3 Hydrochemie

Mittels der Lage der Punkte im Piper-Diagramm können die einzelnen Wasserproben typisiert werden. Anhand Anhang 8.2 wird deutlich, dass es sich bei den Quellwässern der Seppenrader Schweiz um calcium-hydrogencarbonatisches Wasser handelt, mit wechselnden Anteilen von Natrium und Kalium, Sulfat sowie Chlorid und Nitrat. Die Anzahl der Quellen, die unter dem Einfluss der Siedlung stehen, zeigen ebenso Ausrei­ßer zum Kalium und Natrium, wie die landwirtschaftlich geprägten Quellen. Deutlicher ist der Unterschied bei den Anionen. Die siedlungsnahen Quellen tendieren zu höheren Sulfatgehalten, während die landwirtschaftlich geprägten Quellen tendenziell mehr Nit­rat + Chlorid aufweisen. Welche der beiden letztgenannten Ionen für die Punktwolke der landwirtschaftlichen Quellen ausschlaggebend ist, wird aus dem Piper-Diagramm nicht deutlich, da ihre Gehalte im Diagramm addiert sind.

Ein erkennbarer Unterschied zwischen den siedlungsnahen und ländlichen Quellen ist dem Schoeller-Diagramm (Anhang 8.3) zu entnehmen. Gut zu sehen ist der parallele Verlauf der Linien, der auf eine Gleichverteilung der Ionen Ca2

+, Mg2+ und HC03- deu­

tet. Die übrigen Ionen zeigen aufgrund von Konzentrationsschwankungen keine deutli­che Parallelität. Dies lässt auf eine heterogene Verteilung der Ionen in den Quellwässern schließen. Besonders auffällig sticht dabei die Verteilung des Nitrats (N 0 3-) hervor.

100

Hierbei können die siedlungsnahen Quellen von den ländlichen Quellen unterschieden werden, da die ländlichen Quellen deutlich höhere Konzentrationen aufweisen. Auch beim Sulfat (S04

2-) ist eine Trennung der beiden räumlichen Bereiche zu erkennen. In

den siedlungsnahen Quellen sind tendenziell höhere Sulfatkonzentrationen nachzuwei­sen. Die Ionen Kalium, Natrium und Chlorid zeigen eine breite Streuung der Konzentra­tionsverhältnisse. Eine Abgrenzung zwischen siedlungsnahen und ländlichen Quellen ist jedoch nur mäßig erkennbar. Dennoch kann festgestellt werden, dass die siedlungsnahen Quellen tendenziell höhere Konzentrationen an Natrium und Chlorid aufweisen.

<20,0

W , 1-40,0

40,1-60,0

1

;/ NaCI in mg/I

·. D <50,0

0 50, HQQ.O

100,1-150,0

150, 1-200,0

>200,0

NSG

Abb. 3: Räumliche Konzentrationsverteilung von Nitrat (N03-) und Natriumchlorid (NaCl) im Untersuchungsgebiet. Dargestellt sind stellenweise mehrere Quellaustritte eines Quellbe­reichs.

Die Abbildung 3 verdeutlicht, dass sowohl beim Nitrat als auch beim Natriumchlorid starke Konzentrationsschwankungen innerhalb des Untersuchungsgebiets vorzufinden sind. Nitrat tritt besonders in hohen Konzentrationen im Südwesten des Untersuchungs­gebiets auf. Natriumchlorid verstärkt siedlungsnah und dort besonders an Straßenverläu­fen. Auffällig ist, dass Quellen mit hohen Nitratgehalten immer verhältnismäßig geringe N atriumchloridgehalte und umgekehrt aufweisen. Allgemein wird deutlich, dass die Gehalte beider Stoffe im Naturschutzgebiet flächendeckend niedriger sind.

101

5 Diskussion

5 .1 Struktur

Aus der Strukturkartierung wird aufgrund des Fehlens oder nur anteilig geringen Auftre­tens naturnaher Vegetationseinheiten im Quellbereich, -ufer und -bach deutlich, dass die Quellen bzgl. der Flora verarmt sind (Anhang 8.1). Die siedlungsnahen Quellen sind im Vergleich zu den ländlichen Quellen viel häufiger geprägt von Moosgesellschaften, Gebüscheinheiten und zu einem geringen Anteil auch standorttypischer Vegetation. Das Einzugsgebiet sowie das Umfeld aller Quellen zeigt eindeutig eine Dominanz der nega­tiv zu bewertenden Strukturfaktoren Siedlung/ künstliche/ vegetationsfreie Flächen so­wie intensives Grünland. Das direkte Umfeld hat eine entscheidende Bedeutung für den ökologischen Wert einer Quelle. Quellen im Siedlungsbereich sind durch urbane Fakto­ren wie V erbaumaßnahmen, naturfernes Umfeld und fehlende V ernetzungsstruktur in der Lebensraumsituation und Entwicklungsperspektive stark eingeschränkt (LAUKÖITER et. al. 1994). Die ländlichen Quellen sind hingegen am stärksten beeinflusst durch die intensiven Acker- und Grünlandnutzung, die an manchen Quellen bis zu den Quellberei­chen reicht und diese in ihrer Natürlichkeit stark beeinflussen.

Dies spiegelt sich auch in der ökologischen Bewertung nach SCHINDLER (2006) wieder. Einträge in die Quellen und deren Verbau wirken negativ auf die ökologische Wertsum­me der Quellstruktur (ÖWSstruktm.). Dies äußert sich bei den ländlichen Quellen durch die Trittschäden, die im Bewertungsverfahren nach SCHINDLER (2006) eine starke Gewich­tung zeigen. Durch Weidevieh, das im Umfeld der Quelle starke Trittschäden und Ver­biss verursacht, wird die Quellvegetation geschädigt. Auf diese Weise werden Mikroha­bitate zerstört (ZOLLHÖFER 1997). Zusätzlich führt der Kot des Weideviehs zur Eutro­phierung der an nährstoffarme Verhältnisse angepassten Vegetation. Des Weiteren kom­men Fassungen der Quellen, wodurch der Quellbereich mittels Drainagen verlagert wird, schwer zum Tragen. Die insgesamt niedrige Einstufung von „mäßig beeinträchtigt" bis „geschädigt", verdeutlicht den schlechten strukturellen Zustand der ländlichen Quellen. Die siedlungsnahen Quellen sind bis auf zwei Quelle im Bezug zur Struktur besser be­wertet worden. Diese Quellen befinden sich alle in oder an einem Naturschutzgebiet. Die strukturelle Schädigung der Quellen im Siedlungsbereich ist überwiegend auf den Ver­bau (Straßenbau, Siedlung) sowie durch Einleitung von Oberflächenwasser zurückzufüh­ren. Ein naturfernes Umfeld sowie der Verbau an Quellen führt zu einer Beeinträchti­gung der Substratzusammensetzung und bedingt eine Substratarmut. Dies hat die Ver­armung der Biozönosen zur Folge (SCHINDLER 2006).

5 .2 Makrozoobenthos

Mit Hilfe einer Vielzahl quellassoziierter Taxa des Makrozoobenthos ist es möglich, einen guten Einblick über die zu erwartenden Quellbiozönosen und deren ökologische Wertigkeit zu erhalten. Aufgrund der besonderen Habitatansprüche und der engen Bin­dung an das Krenal, liefern die Arten des Makrozoobenthos der Quellen verlässliche Angaben zu den jeweiligen Standortbedingungen. Einen hohen ökologischen Wert und damit Schutzwürdigkeit haben Quellen schon dann, wenn sie von einer krenobionten Art besiedelt werden. Dies ist bei fast allen ländlichen Quellen der Fall. Bei den siedlungs­nahen Quellen kommt nur an einer Quelle eine krenobionte Art vor. Trotz der teils inten­siven Viehbewirtschaftung und landwirtschaftlichen Nutzung, zeigen die ländlichen

102

Quellen die höchsten ökologischen Wertsummen (ÖWSFauna). Auffällig ist auch, dass die strukturelle Wertigkeit ( Ö WS Struktur) von der faunistischen Wertigkeit deutlich abweicht. Die schlechte strukturelle Wertigkeit hat keinen so starken negativen Einfluss auf die quelltypische Fauna, wie dies ausgehend von der ÖWSstruktur zu erwarten wäre. Auch bei den siedlungsnahen Quellen liegt eine erhebliche Diskrepanz zwischen der faunistischen und strukturellen Bewertung vor. Sieben von zehn untersuchten Quellen wurden als bedingt naturnah eingestuft. Keine dieser Quellen konnte nach dem Quellbewertungsver­fahren nach FISCHER (1997) bewertet werden, da nicht genügend indizierte Taxa gefun­den wurden. Die siedlungsnahen Quellen sind artenärmer als die ländlichen Quellen. Zudem zeigt ein Vergleich zwischen dem Arteninventar gefasster und ungefasste Quel­len eine differenzierte Quellfauna. Dies kann auf das veränderte Austreten des Wassers zurückgeführt werden. Beispielsweise besiedeln die Bachflohkrebse Gammarus fossarum und Gammarus pulex Quellen, die gefasst sind, dies aber als Massenvorkom­men. Sie haben die höchsten Abundanzen, der in den Quellen in Seppenrade gefundenen Taxa. Es kann vermutet werden, dass die Gammaridae aufgrund der Fassungsmaßnah­men der Quellen eingewandert sind, da ihr Vorkommen an starke Strömungen gebunden ist (BIELAWSKI et al. 1999).

5. 3 Chemie

Im UG gibt es Ionen, die in allen Quellwässern ähnliche Konzentrationen aufweisen. Dem gegenüber stehen die Ionen mit schwankenden Gehalten. Besonders bei diesen Ionen liegt die Vermutung nahe, dass anthropogene Beeinträchtigungen dies Verursa­chen. Zu den konstanten Ionen zählen Calcium und Hydrogencarbonat. Sie treten in allen Quellen mit den höchsten Mengenanteilen auf. Die beiden Moleküle bilden sich aus der Verwitterung von Kalkstein (VOIGT 1990) und sind geogenen Ursprungs. Hinge­gen sind bei den Quellen Schwankungen der Sulfatkonzentrationen nachzuweisen, die zur einer Differenzierung der Wässer führt. Die unterschiedlichen Konzentrationen kön­nen mit der Länge der Fließstrecke des Wassers im Untergrund und damit verbundenen Zunahme der Mineralisationsrate erklärt werden. Des Weiteren besteht die Möglichkeit atmosphärischer Deposition oder der Eintrag durch Bauschutt im Umfeld, besonders bei den siedlungsnahen Quellen. Grund- und Quellwasser sind natürlicher Weise relativ nährstoffarm und haben dementsprechend geringe Nitratgehalte von 5 -15 mg/l (BAYE­RISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT 2004). An fast allen Quellen sind die Nitratgehalte erhöht. Laut BEIERKUHNLEIN (1991) kann ab einem Nitratgehalt von 15,5 mg/l ein Zusammenhang zur landwirtschaftlichen Nutzung gezogen werden. Die hohen Nitratgehalte hängen also mit der Lage der Quellen im Umfeld landwirtschaftlich inten­siv genutzter Flächen und Dauerweiden zusammen. NaCl kann im Siedlungsbereich durch den winterlichen Einsatz von Streusalz, ins Grundwasser gelangen und an Quellen wieder zu Tage treten. Streusalz hat den bedeutendsten straßenspezifischen Einfluss auf das Grundwasser. Die Tatsache, dass die NaCl-Gehalte besonders an den straßennahen Quellen erhöht sind, während sie bei den übrigen Quellen viel geringer sind, bestätigt den Einfluss des Streusalzes auf die Quellen.

6 Maßnahmen

Grundsätzlich sollten Quellen von jeder intensiven Nutzung freigehalten werden (BÜCH­LER & HINTERLANG 1993). Hauptziel sollte die Wiederherstellung natürlicher hydrauli-

103

scher Verhältnisse in den Quellbereichen hinsichtlich der Wasseraustritte und -abflüsse sowie der Durchfeuchtung der Randzonen sein. Dies ist nur möglich, wenn Drainagen und Quellfassungen zurückgebaut werden (VOGT 1999). Das Einleiten belasteter Ab­wässer, besonders der Siedlungswässer muss unterbunden werden. Ebenso sollte der Gebrauch von Streusalz im Umfeld von Quellen vermieden werden. Aufgrund des gro­ßen Nährstoffeintrags ist das größte Potential zur Minderung der Belastung der Quellen in der Seppenrader Schweiz im Bereich der landwirtschaftlichen Bodennutzung zu fin­den. HUND-GÖSCHEL et al. (2007) gibt eine Zielkonzentration von 25 mg N03-mg/l im Sickerwasser an, welche durch kombinierte Maßnahmen der Fruchtfolgegestaltung, der Bodenbearbeitung, der Düngung und der Grünlandbewirtschaftung erreicht wird. Des Weiteren bieten oberhalb von Quellaustritten angelegte Gebüsch- und Hochstaudenstrei­fen als Pufferzone Schutz vor Nährstoffen aus dem Umfeld (PETER & WOHLRAB 1990). Da bei intensiver Beweidung das durchweichte Substrat infolge der Trittbelastung ver­dichtet wird (DOERPINGHAUS 2003), ist eine extensive Nutzung der Weide anzustreben. Quellen mit hoher ökologischen Wertigkeit sind besonders schützen wert, da sie im Be­zug auf die Fauna Ausgangspunkt von Neubesiedlung sein können (LAUKÖTTER et al. 1994). Der Schutz der Quellen ist hier schon durch das Ausschreiben des Quellumfelds als Naturschutzgebiet (NSG Seppenrader Schweiz) im Ansatz umgesetzt worden. Des Weiteren ist eine breit gefächerte Öffentlichkeitsarbeit notwendig, um die Bevölkerung für das Thema Quellschutz zu sensibilisieren.

Danksagung

Für ihre Unterstützung bei der Fertigstellung dieser Arbeiten möchten wir uns besonders bei folgenden Personen bedanken: PD Dr. Patricia Göbel und Prof. Dr. Elisabeth 1. Meyer für die Bereitstellung dieses interessanten Themas und die gute Betreuung, ver­bunden mit Gesprächen und Hilfestellungen. Die Bestimmungsarbeit wurde mit Unter­stützung von Dr. Norbert Kaschek durchgeführt, dem unser Dank gilt. Die Durchführung der Labormessungen übernahmen die technischen Assistentinnen des Instituts für Land­schaftsökologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, denen wir unseren Dank aussprechen möchten. Bedanken möchten wir uns weiterhin beim Heimatverein Seppenrade, für die Bereitstellung von Literatur und Informationen über die Quellen. Für die gute Unterstützung im Rahmen der Untersuchungen danken wir der Stadt Lüding­hausen.

Literatur:

BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT (Hrsg.) (2004): Grundwasser - Der unsichtba­re Schatz. Spektrum Wasser 2.

BEIERKUHNLEIN, C. (1991): Räumliche Analyse der Stoffausträge aus Waldgebieten durch Unter­suchung von Waldquellen. Die Erde 21: 225-239.

BIELAWSKI, T., KNEißEL, J., LINDNER, K. & K. WÜNSCH (1999): Quellbiotope in Hamm - Lebens­räume der besonderen Art. Umweltbericht 34, Hamm.

BEYER, L. (1992): Die Baumberge. 2. Aufl. Landschaftsführer des Westfälischen Heimatbundes 8. Aschendorff, Münster.

BüCHLER, A. & D. HINTERLANG (1993): Maßnahmen zum Quellschutz. Crunoecia 2: 79- 84. DVWK (1992): Regeln zu Wasserwirtschaft. Entnahme und Untersuchungsumfang von Grund­

wasserproben, Heft 128.

104

FISCHER, J. (1996): Bewertungsverfahren zur Quellfauna. In: Crnnoecia, Jg.5, H. 1, S.227-240. DEUTSCHER WETTERDIENST (DWD) (2005-2007): Klimastation Lüdinghausen. Mittelwerte der

Klimadaten von 1961-1990. [Online im Internet: http://www.dwd.de/, Stand 13.04.2010] DoERPINGHAUS, A. (2003): Quellen, Sümpfe und Moore in der deutsch-belgischen Hocheifel -

Vegetation Ökologie, Naturschutz. Angewandte Landschaftsökologie 58. Bonn-Bad Godes­berg.

HUND-GÖSCHEL, S„ SCHÄFER, W„ BÖTTCHER, K„ RIES , J. & K. BENDER (2007): Simulation des Nitrattransports im Grundwassereinzugsgebiet Mannheim-Rheinau. In: FACHSEKTION HYDROGEOLOGIE IN DER DEUTSCHEN GESELLSCHAFT FÜR GEOWISSENSCHAFTEN (Hrsg.), Grundwasser, Bd. 12/1: 37-47, Springer, Berlin Heidelberg.

MÜLLER, F. (2008): Vielfalt und Einheit - Bewertung der Biodiversität in den Quellen der Baum­berge, Westfälische Wilhelms-Universität Münster. - [Unveröffentl. Diplomarbeit] .

MÜLLER-WILLE, W. (1952): Die Naturlandschaften Westfalens. Versuch einer naturlandschaft­lichen Gliederung nach Relief, Gewässernetz, Klima, Boden und Vegetation. Aschendorf, Münster.

PETER, M. & B. WOHLRAB (1990): Auswirkungen landwirtschaftlicher Bodennutzungen und kul­turtechnischer Maßnahmen. Schriftenreihe des Deutschen Verbandes für Wasserwirtschaft DVWK 90: 56-135.

PLITT, E. (2009). Hydrogeologische Kartierung der Seppenrader Schweiz, Westfälische Wilhelms­Universität Münster. - [Unveröffentl.. Bachelorarbeit].

SCHINDLER, H. (2006): Bewertung der Auswirkungen von Umweltfaktoren auf die Struktur und Lebensgemeinschaften von Quellen in Rheinland-Pfalz. Kaiserslautern: Fachgebiet Wasser­bau und Wasserwirtschaft, Universität Kaiserslautern (Berichte, 17), S.1-203.

STADT LÜDINGHAUSEN (Hrsg.) (1992): Lüdinghausen - Eine attraktive Stadt im Münsterland, Lüdinghausen.

ZOLLHÖFER, J.M. (1997): Quellen, die unbekannten Biotope im Schweizer Jura und Mittelland -Erfassen, bewerten, schützen. Zürich: Bristol-Stiftung, S. 1-153.

Anschriften der Verfasserinnen:

Dipl. Landschaftsökol. Sabine Grahl Scheffer- Boichorststr. 9a 48149 Münster

bine.grahl@web.de

Dipl. Landschaftsökol. Kristin Neumann Espenstraße 1 4414 3 Dortmund

krisneumann@gmx.net

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Abhandlungen aus dem Westfälischen Museum für Naturkunde, 72 (3/4): 107-118, Münster, 2010

Quellen im Ruhrgebiet -Geologie, Hydrogeologie und Grundwasserneubildung

des V estischen Höhenrückens und der Castroper Hochfläche (Südliches Münsterland, Nordrhein-Westfalen)

Johannes Meßer, Essen, und Wilhelm Georg Coldewey, Münster

Zusammenfassung

Zwei größere Quellvorkommen im mittleren Ruhrgebiet nördlich Recklinghausen (Vestischer Höhenrücken) und in Castrop-Rauxel (Castroper Hochfläche) werden hin­sichtlich ihrer Geologie, Hydrogeologie, Hydrologie und ihres Wasserhaushaltes be­schrieben. Die langjährig mittleren Niederschläge sind in den beiden Quellengebieten (Abb. 1). Da die Flächennutzung sehr ähnlich ist, sind auch die reale Verdunstungs- und Gesamtabflussrate sehr ähnlich. Ein deutlicher Unterschied ergibt sich bei der Direktab­fluss- und bei der Grundwasserneubildungsrate. Während Direktabflussrate und Grund­wasserneubildungsrate beim Vestischen Höhenrücken ein Verhältnis von 1: 1 bilden, beträgt dieses Verhältnis bei der Castroper Hochfläche etwa 2: 1. Maßgeblichen Einfluss auf die Grundwasserneubildungsrate haben hier die Böden und die Hangneigung. Die Baumberge (zentrales Münsterland) weisen dagegen einen sehr viel höheren Anteil landwirtschaftlicher Nutzflächen auf. Wegen des geringen Bebauungsanteiles ist dort die Verdunstungsrate höher und damit die Gesamtabflussrate geringer als bei den beiden anderen Quellgebieten. Durch die weitverbreiteten bindigen Böden in Kombination mit der sehr hohen Hangneigung ist die Direktabflussrate relativ hoch und die Grundwasser­neubildungsrate geringer als bei dem Vestischen Höhenrücken und der Castroper Hoch­fläche.

1 Einleitung

Quellen sind in mehrfacher Hinsicht außergewöhnlich. Sie stellen einen begrenzten Grundwasseraustritt dar, der an spezielle geologische Verhältnisse gebunden ist. Sie ha­ben große Bedeutung für den natürlichen Wasserhaushalt und die Versorgung der Men­schen. Quellen können durch natürliche (z. B. Veränderung der klimatischen Verhält­nisse) oder anthropogene Einflüsse (z. B. Bebauung, Verschmutzung) quantitativ und qualitativ beeinträchtigt werden. Da das Ruhrgebiet in vielfältiger Weise anthropogen überprägt ist, stellen Quellvorkommen eine Besonderheit dar. Beispielhaft wird im fol­genden Beitrag der Wasserhaushalt der Quellen auf dem Vestischen Höhenrücken und der Castroper Hochfläche beschrieben und mit dem der Baumberge verglichen.

1.1 Geografischer Überblick

Das mittlere Ruhrgebiet gehört geografisch zum Münsterland und ist geprägt durch eine geringe Morphologie mit lokal begrenzten Erhebungen. Es grenzt im Süden an das Rheinische Schiefergebirge mit den Schichten des Karbon. Nach Norden schließt sich

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die Hellwegzone an, deren Höhen aus den Schichten des Cenoman und Turon (Ober­kreide) gebildet werden. Das Verbreitungsgebiet des Emscher-Mergel bildet die weite Verebnungsfläche der Emscherzone, durch welche die Emscher fließt. Nördlich Reck­linghausen treten die Schichten der Recklinghäuser Sandmergel morphologisch als Vestischer Höhenrücken hervor (Abb. 1).

Abb. 1: Übersichtskarte des Ruhrgebietes mit der Lage des Vestischen Höhenrückens und der Castroper Hochfläche.

1.2 Geologischer Überblick

Im tieferen Untergrund stehen die Schichten des Karbon an. Auf diesen Schichten lagern im mittleren Ruhrgebiet diskordant die Schichten der Oberkreide als Deckgebirge (Tab. 1). Diese beginnen mit der Abfolge des Cenoman in der Fazies des Essener Grünsandes (COLDEWEY 1991).

Auf den Essener Grünsand folgen klüftige Kalksteine und Kalkmergelsteine. Auf den Schichten des Cenoman lagern die klüftigen Kalkmergelsteine und Mergelkalksteine des Turon. In diese Abfolge sind zwei glaukonitische Grünsandhorizonte - der Bochumer und der Soester Grünsand - eingelagert. Das oberste Cenoman bilden die Schloenbachi­Schichten.

Die Schichten des Emscher-Mergel (Coniac bis Unteres Mittelsanton) nehmen hinsicht­lich ihrer Mächtigkeit, ihres Gesteinsaufbaus und ihrer hydrogeologischen Eigenschaften eine Sonderstellung ein.

Der Emscher-Mergel, das mächtigste Schichtglied des Deckgebirges, erreicht eine Mächtigkeit von bis zu 400 m und stellt eine nahezu einheitlich aufgebaute Schichten­folge dar, die im Liegenden aus grauen Tonmergelsteinen besteht und zum Hangenden

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in einen sandigen Tonmergelstein und Sandmergelstein übergeht. Mit zunehmendem Sandgehalt laufen eine Erhöhung des Kalkgehaltes und eine allmähliche Verfestigung parallel. So können im Hangenden des Emscher-Mergel härtere Bänke auftreten. Das höhere Santon liegt in der Fazies der Recklinghäuser Sandmergel vor. Es handelt sich hierbei um eine Wechsellagerung von glaukonitischen, mergeligen Feinsanden bzw. feinsandigen Mergeln mit Kalksandsteinbänken. Die Kalksandsteinbänke haben eine Mächtigkeit von 10 cm bis 60 cm und sind in unregelmäßigen Abständen von 40 cm bis 80 cm eingelagert. Die Grenze zwischen Emscher-Mergel und Recklinghäuser Sandmer­gel lässt sich durch einen deutlichen Geländeanstieg morphologisch gut erkennen.

In den unteren Bereichen stellt der Emscher-Mergel einen Grundwassernichtleiter dar und dichtet das tiefere Grundwasserstockwerk von Cenoman und Turon gegen das obere Grundwasserstockwerk des höheren Santon und des Quartär ab. Im oberen Bereich bis zu einer Tiefe von 30 m bis 50 m ist der Emscher-Mergel geklüftet und Wasser führend. Die obersten 1 m bis 2 m des Emscher-Mergel sind zu einem tonigen Schluff bzw. schluffigen Ton verwittert und bilden einen Grundwassernichtleiter. Aufgrund seiner Klüftigkeit wird der Emscher-Mergel auch zur lokalen Wasserversorgung genutzt.

Die höheren Oberkreideschichten (Höheres Santon und Campan) sind 100 m mächtig. Im mittleren und westlichen Ruhrgebiet sind diese Ablagerungen sandig-mergelig ent­wickelt. In der Ausbildung der Recklinghäuser Sandmergel bestehen diese Schichten aus einer Wechsellagerung von mergeligen Feinsanden mit zwischengelagerten harten Kalk­sandsteinbänken. Sie bilden den Vestischen Höhenrücken (Abb. 1). Dagegen bestehen diese Schichten in der Ausbildung als Halterner Sande aus mehr oder weniger lockeren Quarzsanden mit z. T. kalkig oder kieselig verfestigten Bänken.

Die Recklinghäuser Sandmergel und die Halterner Sande sind gute Grundwasserleiter. Während es sich bei den Halterner Sanden um einen reinen Porengrundwasserleiter handelt, stellen die Recklinghäuser Sandmergel eine Mischung zwischen Kluft- und Porenrundwasserleiter dar. Die mergeligen Feinsande der Recklinghäuser Sandmergel, denen nach unten hin abnehmend Mittelsand eingelagert ist, geben selbst nur wenig Wasser ab. Die Hauptzuflüsse kommen aus eingelagerten klüftigen Kalksandsteinbän­ken.

Die Schichten des Pleistozän - bestehend aus fluvio-glazialen Sedimenten der Saale­Eiszeit und aus äolischen Ablagerungen der Weichsel-Eiszeit - verhüllen die Ablage­rungen des Kreidedeckgebirges. Aufgrund der Genese weist der Kornaufbau der Sedi­mente ein großes Spektrum auf, das von tonigem Geschiebemergel und Geschiebelehm über feinsandig, schluffigen Löss und Lösslehm bis zu grobsandigen Terrassenkiesen (z.B. Castroper Höhenschotter, Abb. 1) reicht.

Im Bereich der Castroper Hochfläche sind die Castroper Höhenschotter verbreitet, wel­che aus kiesig-sandigen Ablagerungen der Ruhr Hauptterrasse mit Durchlässigkeitsbei­werten von kf = 2.10-3 m/s bis kf = 4.10-5 m/s bestehen (COLDEWEY 1976). Durch die tonige Verwitterungsschicht der darunter befindlichen Kreideablagerungen stellen die Ablagerungen des Quartär ein eigenständiges und weitestgehend davon getrenntes Grundwasserstockwerk dar. Die Basis und Oberfläche der Castroper Höhenschotter ist auffallend eben (MEßER 1997). Die Mächtigkeit der Castroper Höhenschotter beträgt maximal 8,5 m. Der Durchschnittswert liegt zwischen 2 m und 3 m. Die Gesamtausdeh­nung der Castroper Höhenschotter erstreckt sich auf 21,7 km2

. Durch den beschriebenen Aufbau der Hochfläche mit einem räumlich abgegrenzten Grundwasserleiter über einer

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gering durchlässigen Schicht stellt die Castroper Hochfläche eine Art „Naturlysimeter" dar. Dabei wird der grundwasserbürtige Abfluss über Schichtquellen in alle vier Him­melsrichtungen abgeführt. Überlagert werden die Castroper Höhenschotter von Geschie­belehm und Löss, deren Mächtigkeit auf der Hochfläche zwischen 7 ,5 m und 19 m und an den Rändern und in Hanglagen zwischen 1 m und 12 m beträgt.

Das Holozän baut sich aus den jüngsten Talablagerungen der Nebenbäche der Emscher und der Lippe auf und besteht im Wesentlichen aus dunklem, humosem Lehm, der sehr sandig ausgebildet ist. Stellenweise können diese Sedimente tonig sein, wenn Verwitte­rungsprodukte der Kreide eingeschwemmt wurden.

Tab. 1: Gliederung der Gebirgsschichten (COLDEWEY 1976).

Stratigraphische Gliederung Örtliche Bezeichnung/ Lithologische Ausbildung

Holozän Aufschüttungen Talaue, Niedermoor

Flugdecksand

Weichsel-Eiszeit Löss Emscher Niederterrasse

Quartär Saale-Eiszeit Grundmoräne Pleistozän

Endmoräne

Elster-Eiszeit Emscher Mittelterrasse

Ruhr Hauptterrasse (Castroper Höhenschotter)

Camp an Halterner Sande

oberes Recklinghäuser Sandmergel

Santon mittleres

Kreide

unteres Emscher-Mergel (Grauer Mergel)

Coniac

Turon Pläner (Weißer Mergel)

Cenoman Essener Grünsand (Grüner Mergel)

Karbon

2 V estischer Höhenrücken

2.1 Lage

Das beherrschende Element im Raum Recklinghausen stellt der Vestische Höhenrücken, auch Recklinghäuser Höhenrücken genannt, dar (Abb. 2). Dieser Höhenrücken besteht aus den widerstandsfähigen Recklinghäuser Sandmergeln und erreicht nordöstlich von Recklinghausen eine Höhe von +156 m NN (Stirnberg). Ein Ausläufer des Vestischen Höhenrückens erstreckt sich in nordsüdlicher Richtung über Oer-Erkenschwick bis zu den Ausläufern der Haard. Östlich und nordwestlich dieses Ausläufers fällt das Gelände zu den Gebieten des Dattelner Mühlenbaches und des Gernebaches auf Höhen von +60 m NN bis + 70 m NN ab. Der Vestische Höhenrücken ist eine bedeutsame Wasser­scheide. So fließt der Morphologie entsprechend zwei Drittel der Gewässer nach Norden

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der Lippe zu, während ein Drittel des 153 km2 großen Gebietes nach Süden in die Em­scher entwässert.

2.2 Hydrologie, Grundwasserverhältnisse

Der Vestische Höhenrücken stellt die Wasserscheide zwischen der Lippe im Norden und der Emscher im Süden dar (Abb. 2). Rapphofsmühlenbach, Weierbach, Silvertbach, Gernebach und Dattelner Mühlenbach entwässern mit ihren Nebenbächen in die Lippe. Zahlreiche kleine Bäche, die die Fließsysteme der Boye, des Holzbaches, des Resserbaches, des Hellbaches und Suderwicher Baches speisen, entwässern dagegen in Richtung Emscher. Zahlreiche kleine Gewässer sind im Zuge der Bebauung kanalisiert worden und fließen unterirdisch den größeren Bachsystemen zu. Dies wird besonders deutlich, wenn man die Karte in MOLLY (1925), in der der damalige Gewässerverlauf zu sehen ist, mit aktuellen Karten vergleicht.

Hauptgewässer

NLippe N Nebengewässer

, •' „' Unterirdische Wasserscheide Lippe-Emscher Quellen

"- Hydrologische Karte .t. zusätzlich nach MOLL Y (1925)

D > +65 m NN Grundwasserhöhe c:J > +60 m NN Grundwasserhöhe

Abb. 2: Lage des Vestischen Höhenrückens und hydrologische Verhältnisse.

Der Grundwasserspiegel liegt auf dem Vestischen Höhenrücken in einer Höhe von +85 m NN und fällt an den Rändern auf eine Höhe von ca. +60 m NN ab. Die Nieder­schläge im Bereich des Recklinghäuser Sandmergels können gut versickern und speisen zahlreiche Quellen. Der Austritt dieser Quellen ist an den Übergangsbereich Emscher­Mergel - Recklinghäuser Sandmergel gebunden. Bereits MOLLY (1925) stellte den Zu­sammenhang zwischen den Quellaustritten und der Besiedlung des Vestischen Höhenrü­ckens fest. Zu damaliger Zeit lagen die Quellen im Bereich der +80 m NN-Höhenlinie. MOLLY (1925) zählte zu seiner Zeit ca. 108 Quellen. Die Anzahl hat sich drastisch ver­ringert.

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So konnte MOLLY (1925) 26 Quellen im Einzugsgebiet der Emscher und 82 Quellen im Einzugsgebiet der Lippe kartieren. In den Hydrologischen Karten des Rheinisch­Westfälischen Steinkohlenbezirks 1:10.000 (BIRK & COLDEWEY 1994), die ab 1963 dieses Gebiet erfassten, waren es 31 Quellen im Einzugsgebiet der Emscher und 40 im Einzugsgebiet der Lippe. Die in Abbildung 2 mit schwarzen Dreiecken markierten Quel­len von MOLLY (1925) wurden nach 1963 nicht mehr angetroffen bzw. als solche ange­sprochen. Der Rückgang der Quellen im Bereich des Vestischen Höhenrückens um ein Drittel ist auf Grundwasserentnahmen, Abgrabungen, bergbauliche Einflüsse und die Bebauung zurückzuführen. Mit der Reduzierung der Anzahl der Quellen und deren Schüttung verringerte sich auch die Wasserführung der gespeisten Bäche.

2.3 Flächennutzung

Früher wurde der Vestische Höhenrücken überwiegend landwirtschaftlich genutzt und der Grad der Bebauung war sehr gering. Dies lag sicherlich an der schwierigen wasser­wirtschaftlichen Situation im höher gelegenen Teil des Vestischen Höhenrückens mit Flurabständen z.T. über 5 m. Die Besiedlung war dadurch zwangsläufig an die Nähe zu den Quellorten gebunden. Modeme Technik ermöglichte es - durch Bohrbrunnen und Wasserleitungen - auch eine Wasserversorgung in den höher gelegenen Teilen zu ge­währleisten. Aufgrund dessen wurde der Vestische Höhenrücken zunehmend bebaut. Dies führte zu einer verstärkten Versiegelung der Flächen, einer Reduzierung der Grundwasserneubildungsrate und damit zu einer Verringerung der Quellschüttungen, sodass heute die Zahl der Quellen stark reduziert ist.

Der Bebauungsanteil liegt heute bei 38 %, wobei er im Einzugsgebiet der Emscher deut­lich höher ist (56 %). Waldflächen nehmen im Durchschnitt 18 % und landwirtschaftli­che Flächen 44 % ein. Der Anteil von Wald und landwirtschaftlicher Flächen ist im Einzugsgebiet, das zur Lippe entwässert, deutlich größer (22 % bzw. 49 %) als in dem Einzugsgebiet, das zur Emscher (9 % bzw. 34 %) entwässert.

3 Castroper Hochfläche

3.1 Lage

Die Castroper Hochfläche befindet sich im mittleren Ruhrgebiet zwischen Bochum, Herne, Castrop-Rauxel und Dortmund (Abb. 3). Die Geländeoberfläche liegt zwischen +120 m NN und +140 m NN. Die Umrisse der Hochfläche ergeben sich aus der Verbrei­tungsgrenze der Ruhr Hauptterrasse, die hier als Castroper Höhenschotter bezeichnet werden. Der größte Teil des Gebietes entwässert zur Emscher, lediglich der Harpener Bach entwässert zur Ruhr. Die Tallagen zur Emscher befinden sich auf Geländehöhen zwischen +55 m NN und +80 m NN, während das Tal des Harpener Baches auf Höhen zwischen +90 m NN und + 110 m NN liegt.

3.2 Hydrologie und Grundwasserverhältnisse

Das Gewässernetz im Bereich der Castroper Hochfläche ist in Abbildung 3 dargestellt. Von der Hochfläche fließen die Bachläufe in alle Himmelsrichtungen ab. Die oberirdi­sche Wasserscheide entspricht in etwa der unterirdischen Wasserscheide. Von West nach Ost entwässern folgende Bäche zur Emscher: Hofsteder Bach, Dorneburger Mühlen­bach, Ostbach, Landwehrbach, Deininghauser Bach, Nettebach und Dellwiger Bach.

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Alle nennenswerten südlichen Zuflüsse zur Emscher zwischen Dortmund und Bochum entspringen damit der Castroper Hochfläche. Lediglich der Oelbach entwässert mit sei­nen Nebenläufen Kirchharpener Bach und Harpener Bach zur Ruhr.

Die Bäche werden insgesamt von 80 bis 100 Quellen gespeist. Bei einer Gesamtfläche der Castroper Höhenschotter von 21,7 km2 beträgt die durchschnittliche Quelleinzugsge­bietsfläche 0,2 bis 0,3 km2• Nicht alle Quellen und Bäche führen ganzjährig Wasser. Der überwiegende Teil der Quellen und Bäche ist jedoch perennierend.

/\! Gewässer

CJ Unterirdische Teileinzugsgebiete

• Quellen (Hydrologische Karte)

LJ Verbreitung Castroper Höhenschotter

- Wasserscheide Emscher-Ruhr

Horr.e-Sodlngen

Heme

Abb. 3: Lage der Castroper Hochfläche und hydrologische Verhältnisse.

DortrrMJ

Für die Wasserhaushaltsbetrachtung wurde in 17 Teileinzugsgebieten mit einem Anteil von 71 % am Verbreitungsgebiet der Castroper Höhenschotter Abflüsse gemessen (MEßER 1997). In allen Teileinzugsgebieten dominieren Lehmböden. Gelegentlich besit­zen Aufschüttungsböden größere Bedeutung. Die Reliefenergie beträgt bei den meisten Teileinzugsgebieten weniger als 40 m/km2

. Höhere Werte treten nur im Nordosten auf, da die Einzugsgebiete dort verhältnismäßig klein sind. Zwischen Juni 1993 und Mai 1995 wurden 9 Messreihen an jeweils 26 Standorten, vorwiegend bei Niedrigwasserfüh­rung, durchgeführt. Die gemessene Gesamtabflussrate von der Castroper Hochfläche betrug im Sommerhalbjahr 1994 zwischen 105 l/s und 1161/s, im Winterhalbjahr mit 268 l/s bis 276 l/s mehr als das Doppelte.

Drei Gewässereinzugsgebiete (Grummer Bach, Ostbach und Bach bei Merklinde) besit­zen bei Trockenwetter im Sommer-Halbjahr zusammen einen Anteil von über 50 % am Gesamtabfluss von der Castroper Hochfläche.

Zur Ermittlung der grundwasserbürtigen Abflussrate wurde der Mittelwert der vier Mes­sungen im Sommerhalbjahr berechnet und der niedrigste gemessene Wert des Winter-

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halbjahres herangezogen. Für den betrachteten Zeitraum und über alle Teileinzugsgebie­te ergibt sich daraus eine mittlere grundwasserbürtige Abflussrate von 1441/s bzw. eine mittlere grundwasserbürtige Abflussspende von 5,4 l/s·km2

. Lässt man einige Ausreißer außer Betracht, so liegt die Abflussspende zwischen 3,1 l/s·km2 und 8,0 l/s·km2

.

Die Castroper Höhenschotter besitzen eine wichtige Funktion als Wasserspeicher. Der grundwasserbürtige Abfluss ist abhängig von der Flächengröße der Castroper Höhen­schotter im Einzugsgebiet, der Niederschlagsverteilung auf der Hochfläche und der Flä­chennutzung (Wald- und Bebauungsanteil).

Je größer der Flächenanteil der Castroper Höhenschotter in einem betrachteten Teilein­zugsgebiet ist, desto geringer ist das Verhältnis zwischen dem grundwasserbürtigen Abfluss im Sommer- und Winterhalbjahr. Dies belegt die Wasser speichernde Wirkung der Terrassenablagerungen.

Die Castroper Höhenschotter werden von mächtigen Löss-Sedimenten überlagert, sodass die Zusickerung relativ gleichmäßig ist. Dementsprechend ist auch die Schüttung der die Bäche speisenden Quellen sehr gleichmäßig und auch in trockenen Sommern oft noch vorhanden. Auch die Grundwasserstände sind aus diesem Grunde sehr ausgeglichen.

Die unterirdische Wasserscheide zwischen dem Einzugsgebiet der Ruhr und der Em­scher verläuft in einer U-Form von Kornharpen über Hiltrop, Gerthe, Merklinde und Bövinghausen nach Langendreer (Abb. 3). Nach der Hydrologischen Karte des Rhei­nisch-Westfälischen Steinkohlenbezirks (BIRK & COLDEWEY 1994) befindet sich die Was­serscheide im östlichen Verbreitungsgebiet bei Grundwasserhöhen zwischen+ 115 m NN und+ 122 m NN, im mittleren Abschnitt bei+ 113 m NN bis+ 117 m NN und im Westen bei +113 mNN bis +119 mNN. Von der Wasserscheide fließt das Grundwasser in alle Richtungen von der Hochfläche hinab in die Täler und speist dort die Quellen, die sich oft unmittelbar an der Verbreitungsgrenze der Schotter oder weiter hangabwärts befin­den. Während das Gefälle der Grundwasseroberfläche auf der Hochfläche noch relativ schwach ist, versteilt es sich natürlicherweise in den Hanglagen. Die Grundwasserstände liegen in den Tallagen zwischen +80 m NN und +90 m NN, im Harpener Bachtal bei ca. +lOOmNN.

3.3 Flächennutzung

Die dominierenden Flächennutzungen auf der Castroper Hochfläche sind Acker- bzw. Grünland-Nutzung (Mittel: 46,4 %) und Bebauung (Mittel: 38,4 %). Bei den Teilein­zugsgebieten im Westen dominieren die bebauten Flächen mit Anteilen zwischen 45 und 71 % gegenüber anderen Nutzungen. Einige Teileinzugsgebiete besitzen nennenswerte Waldflächen, vornehmlich Laubwald. Hierzu gehören die relativ kleinen nordöstlichen Teileinzugsgebiete mit zum Teil über 50 % bewaldeter Fläche, der Dellwiger Bach mit 36 % und der Dorneburger Mühlenbach mit 21 %. Wasserflächen als Teiche und Fließ­gewässer besitzen keine nennenswerten Flächenanteile.

4 Wasserhaushalt

4.1 Berechnungsverfahren

Das verwendete Berechnungsverfahren ist in MEßER (2008, 2010) beschrieben. Generell erfolgt die Berechnung gemäß der Wasserhaushaltsgleichung, wobei die Verdunstungs-

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rate nach BAGLUVA (ATV-DVWK M504 2002) berechnet wird und der Direktabfluss­anteil am Gesamtabfluss in einem zweiten Schritt abgetrennt wird. Die Berechnungen erfolgen Flächen differenziert und nicht Raster basiert. In die Berechnungen gehen die Niederschlagsrate, die potenzielle Verdunstungsrate, die Böden, die Flurabstände, die Flächennutzung und Befestigung sowie die Hangneigung ein. Im Rahmen der Entwick­lung und Anwendung eines makroskaligen Verfahrens für den Hydrologischen Atlas von Deutschland kommt NEUMANN (2004) zu dem Schluss, dass auf der Grundlage der be­trachteten 106 Einzugsgebiete der Ansatz von MEßER bezogen auf Trendverlauf und Korrelation, die beste Anpassung aller genannten Modellversionen zeigt. Dem gegen­über weisen die Modifikationen nach SCHROEDER & WYRICH (1990), GROWA 1998 (BOGENA et al. 2003) sowie insbesondere die ursprüngliche Version von DORHÖFER & JOSOPAIT (1980) größere Streuungen und systematische Abweichungen auf. Insofern ist die Anwendbarkeit des Verfahrens nach MEßER belegt.

4.2 Ergebnisse für die Quellengebiete

In Tabelle 2 werden die Ergebnisse der Wasserhaushaltsberechnungen für die drei Quel­lengebiete Baumberge, Vestischer Höhenrücken und Castroper Hochfläche gegenüber­gestellt. Zugrunde liegt allen Berechnungen die langjährig mittlere Niederschlagsrate von 1961 bis 1990 des Deutschen Wetterdienstes.

Tab. 2: Berechnete Wasserhaushaltsgrößen für die Baumberge, den Vestischen Höhenrücken und die Castroper Hochfläche.

Baumberge Vestischer Castro per (DÜSPOHL & Höhenrücken Hochfläche MEßER2010)

Fläche 22,9 km2 153 km2 26,6 km2

Niederschlagsrate 870 mm/a 844 mm/a 861 mm/a

Verdunstungsrate 543 mm/a 488 mm/a 489 mm/a

Gesamtabflussrate 336 mm/a 356 mm/a 371 mm/a

Direktabflussrate 211 mm/a 178 mm/a 246 mm/a

Grundwasserneubildungsrate 115 mm/a 178 mm/a 125 mm/a

Die langjährig mittleren Niederschlagsraten betragen in den beiden Quellengebieten Vestischer Höhenrücken und Castroper Hochfläche 844 mm/a bzw. 861 mm/a und sind damit in vergleichbarer Größenordnung. Da die Flächennutzung sehr ähnlich ist, ist auch die reale V erdunstungsrate sehr ähnlich. Daraus ergibt sich, dass auch die Gesamtab­flussrate sehr nahe beieinander liegt. Ein deutlicher Unterschied ergibt sich bei der Di­rektabfluss- und der Grundwasserneubildungsrate. Während Direktabfluss- und Grund­wasserneubildungsrate beim V estischen Höhenrücken ein Verhältnis von 1: 1 besitzen, beträgt das Verhältnis bei der Castroper Hochfläche und den Baumbergen etwa 2: 1. Maßgeblichen Einfluss haben hier die Böden und die Hangneigung. Bei der Castroper Hochfläche besitzen bindige Böden einen Anteil von 93 %, da die Hochfläche fast voll­ständig von Lösslehm bedeckt ist. Über 80 % der Fläche werden von Flächen mit Hang­neigungen zwischen 2 % und 10 % eingenommen. Demzufolge ist der Direktabflussan-

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teil am Gesamtabfluss sehr hoch (66 %). Beim Vestischen Höhenrücken ist der Flächen­anteil bindiger Böden mit 7 4 % deutlich geringer und auch die Hangneigung beträgt bei über 80 % der Fläche weniger als 4 %. Die Folge ist ein deutlich geringerer Direktab­flussanteil am Gesamtabfluss (50 % ). Die Baumberge weisen dagegen einen sehr viel höheren Anteil landwirtschaftlicher Nutzflächen auf (70 % ), auch der Waldanteil ist geringfügig höher. Der Bebauungsanteil ist mit 5 % äußerst gering. Der Anteil bindiger Böden ist mit 75 % so hoch wie beim Vestischen Höhenrücken, aber die Hangneigung ist noch etwas höher als bei der Castroper Hochfläche (über 80 % > 4 % ). Aufgrund des geringen Bebauungsanteiles ist die Verdunstungsrate höher und damit die Gesamtab­flussrate geringer als bei den anderen beiden Quellengebieten. Durch die weitverbreite­ten bindigen Böden in Kombination mit der sehr hohen Hangneigung ist die Direktab­flussrate relativ hoch und die Grundwasserneubildungsrate geringer als bei der Castroper Hochfläche und dem Vestischen Höhenrücken. Das Verhältnis zwischen Direktabfluss­und Grundwasserneubildungsrate entspricht näherungsweise dem der Castroper Hoch­fläche.

Die Flächen differenzierte Grundwasserneubildungsrate für den Vestischen Höhenrü­cken ist in Anhang 9 .1 dargestellt. Es überwiegen Flächen mit Grundwasserneubildungs­raten zwischen 100 mrn/a und 200 mrn/a, aber auch Flächen mit Grundwasserneubil­dungsraten von über 200 mrn/a bis zu 400 mrn/a nehmen größere Flächen ein. Wegen des höheren Anteils landwirtschaftlicher Nutzflächen und des geringeren Bebauungsan­teils befinden sich Letztere vor allem in dem Einzugsgebiet, das zur Lippe entwässert. Demgegenüber dominieren auf der Castroper Hochfläche (Anh. 9.2) Grundwasserneu­bildungsraten zwischen 50 mrn/a und 150 mrn/a. Flächen mit Grundwasserneubildungs­raten über 150 mrn/a nehmen geringe Flächenanteile ein und befinden sich überwiegend im Bereich der Wasserscheiden, in Bereichen mit vergleichsweise geringer Hangnei­gung. Ursache für die deutlichen Unterschiede in der Grundwasserneubildungsrate sind die oben beschriebenen Unterschiede in der Direktabflussrate.

5 Bedeutung der Quellen

Quellen sind für die Natur, aber auch für den Menschen von herausragender Bedeutung, so natürlich auch die Quellen auf dem V estischen Höhenrücken und der Castroper Hoch­fläche. Wie MOLLY (1925) zeigen konnte, ist die Besiedlung eng an die Quellaustritte des Vestischen Höhenrückens gebunden. Orte wie Essel, Suderwich, Hochlarmark und die Altstadt von Recklinghausen sind in der Nähe von Quellen entstanden. Zahlreiche Quellen werden auch noch heute genutzt, obwohl sie teilweise verbaut wurden, so z. B. in den Kellern von Wohnhäusern, aber auch im Verlauf der Straße „Dordrechtring" (Flurstück „Sieben Quellen") in Recklinghausen. Hier mussten beim Neubau der Straße stark schüttende Quellen gefasst werden.

Allgemein sind die Quellschüttungen aus den Recklinghäuser Sandmergeln nennens­wert. So wurde an einer Quelle in Suderwich eine Quellschüttung von 2,4 m3/h gemes­sen. Die Schüttungen an den o.g. Quellen im Flurstück „Sieben Quellen" sind leider nicht messbar; dürften aber erheblich sein.

Die Quellen auf der Castroper Hochfläche dagegen sind überwiegend erhalten geblieben und speisen die entsprechenden Gewässer. Hier sind die Quellen mehr Bestandteil des

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natürlichen Wasserhaushaltes und stellen ein belebendes Element in der Natur dar, so z. B. im Revierpark Gysenberg.

Literatur

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MEßER, J. (1997): Auswirkungen der Urbanisierung auf die Grundwasser-Neubildung im Ruhrge­biet unter besonderer Berücksichtigung der Castroper Hochfläche und des Stadtgebietes Her­ne. - DMT-Berichte aus Forschung und Entwicklung, Heft 58.; Bochum.

MEBER, J. (2008): Ein vereinfachtes Verfahren zur Berechnung der flächendifferenzierten Grund­wasserneubildung in Mitteleuropa. - 65 S.; www.gwneu.de; Essen.

MEBER, J. (2010): Begleittext zum Doppelblatt Wasserhaushalt und Grundwasserneubildung von Westfalen- In: Geographisch-landeskundlicher Atlas von Westfalen, Themenbereich II LAN­DESNATUR, Hrsg.: Geographische Kommission für Westfalen, Landschaftsverband Westfa­len-Lippe; Münster.

MOLLY, K. (1925): Landschaftsformen des Vestischen Höhenrückens. Vestische Zeitschrift, 32: 77-96; Recklinghausen.

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Anschriften der Verfasser

Dr. Johannes Meßer Emscher und Lippe Gesellschaften für Wassertechnik mbH Abteilung Wasserwirtschaft Hohenzollernstr. 50 45128 Essen

messer@ewlw.de

Prof. Dr. Wilhelm Georg Coldewey Westfälische Wilhelms-Universität Münster Institut für Geologie und Paläontologie Corrensstr. 24 48149 Münster

coldewey@uni-muenster .de

118

Anhangsverzeichnis

Anhang 1: Wasserhaushaltsbilanzierung ................................................................. 121

Anhang 2: Hydrochemie des Grund- und Quellwassers ......................................... 124

Anhang 3: Untersuchungen des Berkelquelltopfes .... „ ............................................ 129

Anhang 4: Bewertung der Biodiversität in den Quellen .................... „ ..•.•••••••••••••••• 131

Anhang 5: Charakterisierung der Fauna in den Quellen ......... ................ ......... ...... .. 143

Anhang 6: Mikrobiologie im Grund- und Quellwasser ........................................... 147

Anhang 7: Regionales Tourismuskonzept ............................................................... 148

Anhang 8: Quellen der Seppenrader Schweiz ......................................................... 152

Anhang 9: Quellen des Vestischen Höhenrückens und der Castroper Hochfläche ............................................................................................. 154

Anhang 10: Quell-Steckbriefe der Baumberge ......................... ... ........ ...................... 155

Anhang 10.1: Übersichtskarte ........ „ .................................. „ .......... .... .. .. 155

Anhang 10.2: Stever .............................................................................. 156

Anhang 10.3: Berkel ..... „ .........................•............................................. 164

Anhang 10.4: Vechte ................ „„ .. „ ............ „„ . . „ .... „„ ......... „ ............... 169

Anhang 10.5: Steinfurter Aa „„„„„ . .... .. „„„„„ ..... „.„„ ... „ ..... „ ....... „.„ ... 172

Anhang 10.6: Münstersche Aa „ .. „ „„ ... .... ... „ .......... „ „ ........ „„ ..... ... „ .... 179

Anhang 11: Quell-Steckbriefe der Seppenrader Schweiz .... „ .. „ ... „„ .. „ ......... „ „.„ .... 185

Zusammenfassung ... .................................................... ........................................... . „ ... 194

119

120

0.5 0.5 1.5 2.5 3.5

'' ' Wasserscheiden b Verbreitung untere Baumberger-Schichte

• Quellen

D Teileinzugsgebiete

N, Hauptgewässer N Nebengewässer Grundwassemeubildung WWJ 2008 mm/a

I - 0 - 100 51 - 100

N

A

Anhang 1.1: Grundwassemeubildung in den Teileinzugsgebieten der südlichen Baumberge.

0.5 0 0.5 pmj

1.5 2 2.5

Anhang 1.2: Langjähriges Mittel der Verdunstung in den Baumbergen.

121

Anhang 1.3: Langjähriges Mittel des Gesamtabflusses in den Baumbergen.

Anhang 1.4: Langjähriges Mittel des Direktabflusses in den Baumbergen.

122

[:::=J Verbreitung untere Baumberger-Schichten

c=J. Teileinzugsgebiete

/\/. Hauptgewässer /'\/ Nebengewässer Wasserhaushaltsgröße mrn/a „ <50 „ 51 -100 „ 101 -150

151-200 201 - 250 „ 251 -300 „ 301 -350 „ 351 -400

„ 400-450 „ 450-500 „ 500-550 „ 550-600 „ 600-650 „ 650-700 „ >700

Anhang 1.5: Legende zum langjähriges Mittel von Verdunstung, Gesamtabfluss und Direktabfluss.

D Verbreitung Untere Baumberger Schichten

D Teileinzugsgebiete @.Hauptgewässer N Nebengewässer Wasserhaushaltsgröße mm/a

- 0-100 51 -100

Anhang 1.6: Langjähriges Mittel der Grundwassemeubildung in den Baumbergen.

123

Anhang 2: Hydrochemie des Grund- und Quellwassers

80 80

Ca Na+K HC03 N03+CI

Anhang 2.1: Hydrochemische Situation der 67 Quellwasserproben im Februar 2008 . PIPER­Diagramm (Einteilung in % der Äquivalentkonzentration).

Mg H03

Parameter

Anhang 2.2: Hydrochemische Situation der 67 Quellwasserproben im Februar 2008. SCHOELLER­Diagramm (in mmol/l Äquivalentkonzentration).

124

[mg/I)

• Quellstandort

120 m Höhenlinie

Einzugsgebiet

50-60 > 60

Anhang 2.3 : Übersichtskarte für die N03--Konzentrationen der Quellwässer im Februar 2008 (in mg/l).

Anhang 2.4: Lage der Quellen mit mehr als 10 Probennahmen im Untersuchungsgebiet (Einzugs­gebiete, Höhenlinie+ 120 mm NN und Quellstandorte werden angezeigt).

125

Anhang 2.5: Kreisdiagramme der Gesamtmineralisation in den Quellen der Baumberge mit mehr als 10 Probennahmen (Mittelwerte) in mmol/l dargestellt.

io~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

..... :-- ............

. :. 1 \ 1

f, : \ 1

' • j ! : ' -- --- -- -----t- --_:.. - -- --. - ~ ---- --- ---- -: ------ ---- -- -:-- - ----- ---- -

i ,' • e•A ~ J l + i ~/ ~ l ~ , j j

-r-~:-----r~-- ~ ~ -~~)~~~---------r---------·-·r·- -· ·-·---- -• +,- . - -- ' ' '

\

+ ~ : ~ „ ; : --- ---:.+<r·~ ---.----:t ---- ---+-·--- ----+: te+3, · ·- -- i·- - - - ~- - - - - t-" !

-------~---- - -1···-· · · · ··· ·1- ---- - ------+-----·····--

IQ

' ~ 1 1 1 • 1 '

1 t ' 1 1 1 1 ' ' t 1 '

' ' ' ' ' ' ' '

1ll 16 Z2 J I

K+CI (mg/1)

Quellenbezeichnung

& AV_A

AV_B

A Xll_A A Xll_B

• AXll_E A Xll_I

• BXVI D l_D

• FVI + FVll

Anhang 2.6: [K++Cr]:[N03-]-Scatter-Diagramm der Quellen mit mehr als 10 Probennahmen in mg/l.

126

70

60

50 ...... ~ C> 40 .5.

M 30 0 z 20

10

0

N03--Konzentration

- AV_A

- AV_B

--AXll_A

--AXll_B

AXll_E

AXll_I

- BXVI

- D l_D

--FVI

Nov07 D•:z: 07 J :m oa F•b Ci8 Mrz 08 Apr08 M~ioa Jun Ci8 Jul 08 Au g OS 'S*P OS Okt OS - ·- f VII

Anhang 2.7: N03--Konzentrationen der Quellen mit mehr als 10 Probennahmen (Mittelwerte) in mg/l.

16

14

12

...... 10 ~ .5. a ::s::: 6

4

2

0

K+ -Konzentration

Nov 07 D~:z 07 J.:in OB Feb08 M~M A pr03 M~i 08 Jun 08 Jul03 Aug ()8 S @f> OS Okt OB

--AV_A

--AV_B

- AXll_A --AXll_B

AXll_E

AXll_I

- BXVI --Dl_D

--FVI

-· - FVll

Anhang 2.8: K+-Konzentrationen der Quellen mit mehr als 10 Probennahmen (Mittelwerte) in mg/l.

s 7

6

..... 5 Ci

4 .s 0 3 Q.. 2

1

0

P043·-Konzentration

--AV_A

--AV_B

AXll_A --AX!l_B

AXU_E

A Xll_I --BXVI

--0 1_0 --FVI

-FVll

Anhang 2.9: PO/-Konzentrationen der Quellen mit mehr als 10 Probennahmen (Mittelwerte) in mg/l.

127

O,J

0.2 (\ 'FVl_av \

0,1 Axl l Ba-... ] - Mg

N

·~ <(

1".,. ·m_D.iv .FSi~;' '- ...

'Sr'~ ';

', ·Axn_bAta „'

' • - - - - §04 - • - - -

-U,1 ~ ·~03 AV_B flV

'

2

-0,2 -0,1

FVll_av

0 ,1

'exv1_av

0.2 Ax is 1

-------- - -~

- / Ax:~

0.3 0,4 0,5 0.()

Anhang 2.10: Ergebnisse der Korrespondenzanalyse der physikalisch-chemischen und chemi­schen Parameter der Quellen mit mehr als 10 Probennahmen (Mittelwerte standar­disiert).

Anhang 2.11: Kugelig ausgebildeter Ooid. Hexenpüttquelle A V _A. Foto links unter unge­kreuzten Polarisatoren. Foto rechts unter gekreuzten Polarisatoren.

128

Anhang 3:

Untersuchungen des Berkelquelltopfes

Nitratkonzentration im Untersuchungsgebiet am 29.06.2009

Zeichenerklärung

Zufluss Messstelle

N03-Konz. (mg/I)

• 5,470000

• 5,470001 -10 ,000000

10,000001 - 20,000000

0 20 ,000001 - 35,430000

35,430001 - 40,000000

• 40,000001 - 50,000000

• 50,000001 - 57,660000

LJ Wasserfläche

-- Fließgewässer

~ Deutsche Grundkarte 1 :5000

+

0 12,5 25 50 75 100 -=i-=i--====--• Meter

\ Winterquellsee · .. L\

' \ \ 1-i\

--\ \ N

n \ \A

(Grenzwerte: TrinkWVO 2001 = 50 mg/I , AGA 1991=35,4 mg/I)

Anhang 3.1: Ergebnisse der Nitratkonzentration am Berkelquelltopf in Billerbeck

129

Gesamtphosphat-Phosphor-Konzentration im Untersuchungsgebiet am 29.06.2009

+

0 12,5 25 50 75 100 -=-=:i--===--- Meter

\ Winterquellsee

.. '\ . \ \

1-1\ N --\, \

n \ \A

Zeichenerklärung

Zufluss Messstelle

G-P04-P-Konz. (mg/I)

0,000001 - 0,300000

0,300001 - 1,000000

1,000001 - 2,500000

Wasserfläche

-- Fließgewässer

~ Deutsche Grundkarte 1 :5000

(AGA-Grenzwert 1991 = 0 ,3 mg/I)

Anhang 3.2: Ergebnisse der Gesamtphosphat-Phosphor-Konzentration am Berkelquelltopf in Billerbeck

130

Anhang 4:

Bewertung der Biodiversität in den Quellen

131

....... w N ~

ÖWZ ÖWZ ~ Klasse Ordnung Familie Determination Rote-Liste-Status(Fischer (Schindler A IV A V A XII A XXVIII A XXX B II B XVI D 1 D II D VI E VI E XVII F III F IV F V F VII

1996) 2006) i::: (JQ ~ < Turbellaria non det. 160 :::1 (1) C O

Dendro.coelidae Dendrocoelum /acteum 1 1 10 280 (JQ :::!!~ r/J J:;::: Dugesi1dae Dugesia gonocephala 4 4 67 430 50 680 40 7 80 145 (1) ~ r/J

Turbellarla Tricladida

Dugesiidae Dugesia lugubris 50 j;j? r/J pj. Mollusca Gastropoda Bithvniidae Bithynia tentaculata NRW:• 560 Ef fü" 0 :::i·

Lymnaeidae Lymnaeidae non det. 40 40 P,. J""" 1-1 ~

Bivalvia

Clitellata Oligochaeta

Hirudinea

Lymnaeidae Galba truncatula NRW:• 8 8 147 10 73 200 60 20 30 3920 (1) g" dQ ~]:::,~~~;~!! ~1~~~r~~~~~on det. NRW:. 1 1 73 20 00 20 r. -+::>. E:!_ (1)

Planorbidae Planorbis p/anorbis NRW:• 40 Q: < ,.., ~::~~~~:: ~;~":iu~~P 40 00 7 ~ 11 ~ ~ Planorbidae Gyrau/us a/bus NRW: • 1 40 7 N "O (') i::,. Planorb1dae Gyraulus laev1s BRD: 1; NRW: 1 40 l I O i:l"' ,._. ·

Sphaeriidae Sphaeriidae Sphaeriidae

Lumbriculidae Lumbriculidae Lumbriculidae Tubificidae Tubificidae Naididae Naididae Naididae Naididae Enchytraeidae Glossiphoniidae Erpobdellidae

~~~~~~~~·c~c;:;.~% 13 520 40 Q: ~ ~ ft

Pisidium so. 8 8 80 147 107 20 1760 2000 1290 ~ ~ (1) ,.--._ Pisidium personatum 16 16 133 33 1600 53 400 40 160 67 20 0 (D · ? tC) Oligochaeta non det. 15 7 180 O J:;::: C Lumbriculidae non det. 13 20 7 (JQ ,_. (1) Lumbricu/us variegatus 80 280 80 40 220 320 40 40 ,._. • (JQ J:;:::

~1t/,'/:1,~1~~heringianus 80 20 60 450 320 i ~ ~ II ~ Limnodrilus sp. 47 120 40 120 27 ~ ~: ~ Naididae non det. 67 7 80 . 1700 1680 1327 120 315 .<j Ef a ;.J.

~=~·~rster sp. 160 60 <; fü" s s Pristina sp. 13 ~ t""'+

Enchytraeidae non det. 2 100 5 20 440 r::!' ~ > C

~:::%: :1~~~ta 1 1 ~~ g. ~ ~ [ Arachnlda Acari (Hygrobatoidea) Oribatidae Atractides sp. 3 ?"""""' ~ !:)

Lebertia glabra 3 II ~ i;:: Oribatidae

Crustacea Amphipoda Gammaridae Gammaridae Gammaridae Gammarldae Gammaridae Asellidae

lnsecta Ephemeroptera Baetidae

Plecoptera

Heteroptera Coleoptera

Baetidae Nemouridae Nemouridae Nemouridae Nemouridae Nemouridae Veliidae

Carabidae Haliplidae Haliplidae Dvtiscidae Hydraenidae Hydraenidae Hydrochidae Staohvlinidae Scirtidae Scirtidae Oryopidae

Gammarus sp. 2 2787 620 1270 720 10160 1600 1000 800 520 2660 230 (1) g" g.. ~=~~=;:;~~:,:;rum ~ ~ 3100 760 ~~~ 80 3i~~ 270 2~~~ 1~~~ 120 5~~ 3120 18~~ 1~~~ ~~~ ~ :::1 g= Niphargus sp. 16 16 17 5 27 40 40 13 20 (1) (') Niphargus aquilex aquilex 16 16 13 t:l cr' l:l"' Ase/Jus aquaticus 0,5 0,5 60 40 P 8,. ':-' Baetis sp. 2 2 40 r/J ""'! ..,... Baetis rhodani 1 1 20 240 320 170 10 (1) g. 1"' ~ Nemouridae non det. 4 . 120 10 60 ::::+' t""'+ ~ ~=~~~~ :;,,brica ! ! ~;~ 7 20 g ~ ~ Nemoura cinerea 1 4 7 57 80 50 ~ N 0 Nemurella pictetii 8 8 27 120 ·le- 11 ::l • Ve/ia so. (Larve) 20 • g Coleoptera non det. (Larve) 13 7 11 ;!;. ~~~~Ji::,~~~1e:1. (Larve) 21 40 ~ g. Ha/iplus lineatocollis 4 30 7 7 a ~ ""'!

~~~~::n!p~~L(1~~go) ! ! 27 13 ~ (JQ ~

Hydraena nigrita 8 8 13 O (1) -Hydrochus elongatus 7 § ~:::!! (1) Staphylinidae non det. (Imago) 7 120 • :::1 Elodes sp. (Larve) (Elodes-min.-Grup.) 4 4 300 53 30 200 280 7 25 -Elodes sp. (Larve) 4 4 53 (1) 0.. ~. Dryopidae non det. (Larve) 1 20 :::1 (1) r/J

p..J""" ~

C WO

[ II II

~ p-

ÖWZ ÖWZ ~

Klasse Ordnung Familie Determination Rote-Liste-Status(Fischer (Schindler2 A IV AV AXll AXXVlll A XXX 811 B XVI 01 D II DVI E VI E XVII F III F IV FV FVll ~ 1996) 006) "'Ij

lnsecta Trichoptera Trichoptera non det. 7 10 10 120 0 Glossosomatidae Agapetus fuscipes NRW:• 4 4 240 ::4. Psychomyiidae Tinodes pal/idulus NRW:3 5

Cl> ~

Psychomyiidae Tinodes unicolor NRW: 2 8 8 5

~ Polycentropodidae Plectrocnemia conspersa NRW:• 2 2 7 37 340 Polycentropodidae Pfectrocnemia geniculata NRW:• 8 8 27 :::i Brachycentridae Micrasema longulum NRW: • 7 qq Lepidostomatidae Crunoecia irrorata NRW:• 16 16 80 103 Limnephilidae Limnephilidae non det. 20 Limnephilidae Drusus sp. 4 4 10 Limneohilidae Drusus trifidus BRD:3: NRW:2 8 8 1135 Limnephilidae Limnephi/us /unatus NRW:• 1 1 360 160 Limnephilidae Microptema sequax NRW:3 4 4 7 3 20 Limneohilidae Potamophyfax rotundipennis NRW: 3 4 4 400 20 Sericostomatidae Sericostoma sp. 8 8 30 Sericostomatidae Sericostoma personatum NRW:• 8 8 47 Sericostomatidae Sericostoma schneideri 8 8 27

Diptera Diptera non det. 7 7 40 10 Diptera non det. (Puppe) 27 7 120 20 47

Ptychopteridae Ptychopteridae non det. 2 2 3 20 33 10 Culicidae Anopheles c/aviger 40 Dixidae Dixidae non det. (Puppe) 4 4 10 Dlxidae Dixa sp. 4 4 7 Dixidae Dixa maculata / nubilipennis 4 4 7 37 40 20 60 40 7 130 Dixidae Dixa submaculata 8 8 7 Chironomidae Chironomidae non det. 120 173 180 170 Chironomidae Tanypodinae non det. 5 160 167 80 20 320 27 47 540 240 Chironomidae Diamesinae non det. 7 Chironomidae Orthocladiinae non det. 980 150 30 280 753 80 11920 220 1160 1300 1600 153 180 60 135 Chironomidae Orthocladiinae non det. (Puppe) 40 27 10 Chironomidae Corynoneura sp. 380 37 307 480 40 20 110 80 27 7 120 45 Chironomidae Chironomini non det. 7 10 Chironomidae Chironomini non det. 20 20 Chironomidae T anytarsini non det. 1153 10 65 160 47 280 80 160 80 27 7 7720 140 Chironomidae Tanytarsini non det. (Puppe) 40 Simuliidae Simuliidae non det. 2 210 Simuliidae Simuliidae non det. (Puppe) 2 80 Simuliidae Simu/ium (Nevermannia) anquslitarse 4 4 Ceratopogonidae Ceratopogonidae non det. 27 3 400 1547 10 480 80 60 80 3600 13 53 60 160 Ceratopogonidae Ceratopogonidae non det. (Puppe) 40 Ceratopogonidae Dasyheleinae non det. 7 Psychodidae Psychodidae non det. 87 120 133 60 240 13 27 Psychodidae Psychodidae non det. (Puppe) 7 40 Tipulidae Tipulidae non det. 7 Tipulidae Tipufa-(Acutipufa)-maxima-Gruppe 4 7 20 20 Limoniidae Limoniidae non det. 20 30 20 Limoniidae Limoniidae non det. (Puppe) 13 Limoniidae Eloeophifa sp. 13 7 25 Limoniidae Neolimnomyia sp. 110 Limoniidae Erioconopa sp. 13 10 Limoniidae Mo/ophi/us sp. 8 3 Limoniidae Rhabdomastix sp. 13 Limoniidae Rhyphofophus sp. 4 40 7 13 Limoniidae Antocha sp. 7 13 Pediciidae Dicranota sp. 4 4 13 Pediciidae Pedicia sp. 8 8 3 Pediciidae Tricyphona sp. 40 Stratiomyidae Stratiomyidae non det. 7 5 27 67 Stratiomyidae Oxycera pardalina 16 16 33 7 80 Tabanidae Tabanidae non det. 7

,_. VJ VJ

......... V.l .j::.

Bezeichnung

Al-III A IV AV AVlll AIX A X AXll A Xlll AXV AXXVll AXXVlll AXXIX AXXX AXXXI B II B IV B VII BXV BXVI BXVll BXVlll BXX BXXI D 1 D II DVI E II E III E IV E VI EVlll EXV EXVI E XVII EXIX EXX E XXll E XXlll EXXIV F II Flll F III FIV FV FVI FVll FVlll FIX FXIV FXV

Quellname

Muehlengrabenquelle Tilbecker Bachquelle HexenpuetUSieben Quellen Detterbachquelle Gründkesbachquelle (suedoestlich) Gründkesbachquelle (westlich) Steverquelle Originalquelle der Stever Nonnenbachquelle bei Wenker (suedwestlich) Steverquelle auf den Steenaeckern Hangenfelsbach (Lossbecke) Nonnenbachquelle bei Wenker (nordoestlich) Steverquelle unterhalb Leopoldshoehe Gründkesbachquelle (nordwestlich) Ludgerusbrunnen Wallenbachquelle am Haus Hamern Gantweger Bachquelle bei Hesker Berkelquelle noerdlich Hengwehr Berkelquelle suedoestliches Billerbeck Berkelquelle in der Gräfte am Richthof Siebbachquelle an der Bushaltestelle Ennke Berkelquelle bei Moellerandt an der L580 Mersmannsbachquelle bei Mersmann Vechtequelle Burloer Bachquelle Nebenquelle Vechte Steinfurter-Aaquelle bei Mensing (suedlich) Dielbachquelle bei Luetke Daldrup Dielbachquelle bei Grosse Daldrup Bombecker Aaquelle Landwehrbachquelle bei lsenberg Steinfurter-Aaquelle am Hasenkamp Steinfurter Aaquelle bei Sommer (westlich) Steinfurter Aaquelle bei Sommer (westlich) Steinfurter Aaquelle bei Mensing (westlich) Steinfurter Aaquelle bei Boeving (suedlich) Steinfurter Aaquelle bei Boeving (oestlich) Steinfurter Aaquelle bei Boeving (suedl., Wald) Bombecker Aaquelle bei Hof Damer Poppenbecker Aaquelle Hangsbachquelle bei lber (oestlich) Hangsbachquelle bei lber (westlich) Hangsbachquelle bei Jeiler Lasbecker Aaquelle Arningquelle (westlich) Arningquelle (oestlich) Masbecker Aaquelle Glosenbachquelle Hangsbachquelle vor den Gleisen Hangsbachquelle oestliches Poppenbeck

Einzugsgebiet Höhe (+mNN)

Stever 88 Stever 106 Stever 107 Stever 118 Stever 119 Stever 112 Stever 112 Stever 95 S~v• 135 Stever 99 Stever 115 S~v• 130 Stever 118 Stever 123 Berkel 115 Berkel 118 Berkel 115 Berkel 127 Berkel 115 Berkel 107 Berkel 122 Berkel 107 Berkel 111 Vechte 102 Vechte 98 Vechte 104 Steinfurter Aa 109 Steinfurter Aa 120 Steinfurter Aa 117 Steinfurter Aa 124 Steinfurter Aa 127 Steinfurter Aa 127 Steinfurter Aa 130 Steinfurter Aa 130 Steinfurter Aa 123 Steinfurter Aa 134 Steinfurter Aa 125 Steinfurter Aa 140 Steinfurter Aa 135 Münstersche Aa 127 Münstersche Aa 115 Münstersche Aa 125 Münstersche Aa 115 Münstersche Aa 11 O Münstersche Aa 105 Münstersche Aa 11 O Münstersche Aa 98 Münstersche Aa 95 Münstersche Aa 103 Münstersche Aa 95

'Rechtswert 'Hochwert 'Datum

2598318 5757769 11.02.2008 2598530 5756932 26.01.2008 2598345 5756834 26.01.2008 2597853 5756828 26.02.2008 2597176 5757175 15.06.2008 2596668 5757330 15.06.2008 2593873 5758359 31.01.2008 2593394 5758543 12.02.2008 2590782 5757787 11.03.2008 2595612 5757677 12.02.2008 2593363 5757090 12.02.2008 2590906 5757931 11.03.2008 2596434 5757643 26.01 .2008 2597048 5757315 26.01.2008 2588667 5761789 10.03.2008 2588409 5759530 15.04.2008 2588427 5762709 1 0.03.2008 2590345 5758682 11 .03.2008 2589687 5760471 15.06.2008 2588488 5761197 10.03.2008 2589045 5759038 10.03.2008 2587392 5759390 15.04.2008 2585177 5764392 12.02.2008 2588100 5765778 12.02.2008 2587135 5765882 12.02.2008 2587852 5766088 13.03.2008 2591805 5764101 13.03.2008 2591256 5763593 11.02.2008 2591631 5763514 11.02.2008 2592339 5761982 11 .02.2008 2592786 5761345 14.01.2008 2590158 5765508 13.03.2008 2591616 5763121 10.03.2008 2591616 5763121 11.02.2008 2591590 5764368 16.04.2008 2591781 5762557 11.02.2008 2591915 5762667 11.02.2008 2591868 5762383 10.03.2008 2591883 5762111 10.03.2008 2594120 5760892 11 .03.2008 2594790 5761045 11 .03.2008 2594498 5760988 11 .03.2008 2594990 5760897 12.02.2008 2595818 5760191 22.01.2008 2596106 5760118 22.01 .2008 2596235 5760029 22.01.2008 2597438 5759188 11 .02.2008 2598177 5758507 11.02.2008 2595435 5760835 11 .03.2008 2595475 5760977 11 .03.2008

Bearbeiter

Düspohl Müller Müller Müller Müller Müller Müller Müller Müller Müller Düspohl Müller Kähler Müller Hafouzov Müller Hafouzov Müller Müller Hafouzov Hafouzov Müller Kähler Kähler Kähler Kähler Kähler Kähler Kähler Engel Engel Kähler Müller Kähler Müller Kähler Kähler Müller Düspohl Krüttgen Krüttgen Krüttgen Engel Düspohl Müller Müller Müller Düspohl Engel Engel

Kreis

COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE COE

TK25-Nr.

4010 4010 4010 4010 4010 4010 4010 4010 4009 4010 4010 4009 4010 4010 4009 4009 4009 4009 4009 4009 4009 4009 3909 3909 3909 3909 3910 3909 4010 3909 3910 3909 4010 4010 3910 4010 4010 4010 4010 4010 3909 3909 3909 4010 4010 4010 4010 4010 4010 4010

Schutzstatus

teilweise in NSG Baumberge NSG Baumberge NSG Baumberge

NSG Hexenkuhle grenzt an NSG Hexenkuhle NSG Stever Nord NSG Stever Nord NSG Waldgebiet Hengwehr u. Hanloer Mark

NSG Lossbecke

NSG Hexenkuhle

grenzt an NSG Berkelquelle grenzt an NSG Berkelaue

NSG Vechtequelle

NSG Bombecker Aa

NSG Bombecker Aa NSG Bombecker Aa NSG Bombecker Aa NSG Bombecker Aa NSG Hangsbachquellen NSG Hangsbachquellen NSG Hangsbachquellen NSG Hangsbachquellen NSG Lasbecker Quellen NSG Lasbecker Quellen NSG Lasbecker Quellen NSG Baumberge

~ P" .j::.

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ä ~ a. 8 ::l

(Jq

0.. (1) '""1

to ~ g. ~ (1)

.g ~ g ::l

~ ::r C/.l n

~ ~ 'N 0 0

~ C/.l

l s p

> :::i P"" .j:>..

Vernetzung der Fließgeschwindig- Abfluss- Anzahl der Größe der Größe des Menge der f:. Bezeichnung Austrittsform

Austritte Geländeneigung Hanglage Quellschüttung

keit richtung Austritte Quelle (in m2) Quellbereichs Quellschüttung (in m2 (in l/sek ~

Al-III Tümpelquelle Quellkomplex schwach Mittelhang ganzjährig stehend NO 2 60 80 0,0 .., AIV Sturzquelle Einzelquelle schroff Mittelhang ganzjährig schnell sw 2 5 10 0,0 i:: AV Sturzquelle Quellkomplex stark Mittelhang ganzjährig schnell 0 7 10 100 ~ A VIII künstlich Einzelquelle mäßig Mittelhang ganzjährig schnell s 1 0,1 0,2 0,5

~ AIX künstlich Quellkomplex schwach Mittelhang ganzjährig mäßig sw 2 5 15 AX künstlich Einzelquelle schwach Mittelhang ganzjährig schnell s 1 0,1 2 0,3 ~

AXll Sturzquelle Quellkomplex mäßig Mittelhang ganzjährig mäßig so 12 20 200 0,0 a. AXlll Tümpelquelle Einzelquelle schwach Mittelhang ganzjährig stehend 1 700 800 0,0 (1) .., AXV Wanderquelle Einzelquelle schwach Tallage periodisch langsam 0 1 10 200 0,3 i:: AXXVll künstlich Einzelquelle schwach Mittelhang periodisch mäßig so 1 0,25 5 0,0 :::i AXXVlll Tümpelquelle Einzelquelle schwach Mittelhang ganzjährig langsam so 2 200 400 0,0

(Jq

0.. AXXIX Tümpelquelle Einzelquelle schwach Tallage periodisch stehend 0 1 5 80 0,2 (1) AXXX Sickerquelle Quellkomplex mäßig Mittelhang periodisch mäßig sw 3 20 500 0,0 .., AXXXI künstlich Einzelquelle schwach Mittelhang periodisch langsam s 1 0,0 ttl B II künstlich Einzelquelle schwach Hangfuß ganzjährig schnell NW 1 2,5 ~

B IV Tümpelquelle Quellkomplex schwach Hangfuß ganzjährig langsam 1 200 400 i::

B VII Sickerquelle Quellkomplex mäßig Oberhang ganzjährig mäßig w 1 g. BXV Tümpelquelle Einzelquelle schwach Mittelhang ganzjährig langsam NO 1 300 400 (1) BXVI Tümpelquelle Einzelquelle schwach Hangfuß stehend .., BXVll künstlich, Sturzquelle Einzelquelle schwach Hangfuß ganzjährig mäßig NW 1 0,5

(Jq (1)

BXVlll Tümpelquelle Einzelquelle mäßig Mittelhang ganzjährig mäßig w 1 10 15 0,3 ...0 B XX Sickerquelle Einzelquelle schroff Oberhang ganzjährig langsam 1 400 800 i:: BXXI Sickerquelle Einzelquelle mäßig Mittelhang ganzjährig langsam so 1 600 0,0 g. D 1 Sturzquelle Quellkomplex schwach Mittelhang ganzjährig mäßig w 4 40 50 0,0 ~ Dll Tümpelquelle Einzelquelle schwach Oberhang ganzjährig mäßig w 1 200 400 0,0 :::i DVI Sturzquelle Einzelquelle mäßig Mittelhang ganzjährig mäßig s 1 1 4 :::i E II Sickerquelle Einzelquelle Mittelhang langsam 0 1 2 3 ~

(') E III Sturzquelle Quellkomplex mäßig Mittelhang ganzjährig mäßig 0 3 15 500 0,0 ::r-E IV Sturzquelle Quellkomplex mäßig Mittelhang ganzjährig schnell 0 5 3 5 1,0 C/l E VI Sturzquelle Quellkomplex mäßig Mittelhang ganzjährig mäßig 0 10 () E VIII Sturzquelle Einzelquelle stark Tallage langsam so 1 0,25 1

~ EXV Sturzquelle Einzelquelle mäßig Mittelhang ganzjährig mäßig so 8 20 E XVI Sickerquelle Einzelquelle schwach Tallage periodisch langsam so 2 4000 6000 0,0 ti E XVII Sturzquelle Einzelquelle mäßig Mittelhang temporär schnell 0 2 0,5 2 0,5 t--< E XIX Wanderquelle Quellkomplex schwach Mittelhang langsam 2 6 20 tI1 E XX Sickerquelle Einzelquelle mäßig Mittelhang ganzjährig langsam 0 1 50 100 0,2

:;::l

E XXI I Sickerquelle Einzelquelle schwach Tallage mäßig so 1 'N E XXIII Sturzquelle Einzelquelle mäßig Mittelhang mäßig so 1 0,5 10 0,2 0 E XXIV Wanderquelle Einzelquelle stark Mittelhang temporär langsam so 5 10 0,1 0 F II künstlich Einzelquelle mäßig Mittelhang periodisch mäßig 1 0,1 0,5 ,2) F III Sturzquelle Quellkomplex mäßig Mittelhang ganzjährig mäßig NO 2

~ F III temporär langsam F IV Sturzquelle Quellkomplex mäßig Mittelhang ganzjährig mäßig NO 4 0,25 2,25 0 FV Wanderquelle Quellkomplex schwach Mittelhang ganzjährig mäßig NNO 2 5 100 0,0 '8 FVI Sickerquelle Einzelquelle mäßig Mittelhang ganzjährig mäßig N 2 50 200 0,0 ::r-FVll Sturzquelle Quellkomplex schwach Mittelhang ganzjährig schnell NW 12 200 600 0 F VIII Sickerquelle Einzelquelle schwach Mittelhang ganzjährig mäßig NO 1 0,0 0 FIX Sturzquelle Einzelquelle schwach Hangfuß ganzjährig mäßig NO 2 8 12 0,0 (Jq

F XIV künstlich Einzelquelle mäßig Mittelhang periodisch mäßig NO 1 0,0 ~-F XV Tümpelquelle Einzelquelle schroff Mittelhang periodisch langsam NW 1 0,2

......... (.;,)

V1

........

5-U-l 0\

~ Fassung Verlegung Aufstau Absturz verbau +::-.

Bezeichnung Zustand Zustand Länge (in m) Anteil ~~~7i~n~~gm~ur Größe (in m2) Anteil Höhe (in m) ~:!::~~~~akt wenn verrohrt: wenn verrohrt: Ui

Entfernung (in m) Länge (in m) (!) (/J

Al-III Hauptschluss 6 800 Teilabfluss 0,4 Beton (gering) >"'! ......

AIV Verrohrung (stark) 100 150 ~ a AV Hauptschluss 15 50 Verrohrung (gering) 30 ~ ~ AVlll Nur Rohr/Rinne (neu) alt 50 Beton (gering) """"3 i:: AXXXI ~- ~ AX Nur Rohr/Rinne (alt) alt 50 ~ §. AXll AXlll Hauptschluss 700 Gesamtabfluss 1 Verrohrung (stark) 4

c;; · AXV Hauptschluss 100 100 Teilabfluss 0,3 a AXXVll Nur Rohr/Rinne (neu) alt Verrohrung (stark) 100 5 :::; AXXVlll Verrohrung (stark) 100 15

(Jq

AXXIX Nur Rohr/Rinne (alt) alt 20 Verrohrung (stark) 4 15 0.. AXXX Steinschüttung (stark) (!)

AIX Brunnenstube mit Überlauf (neu) alt 50 Teilabfluss 0,2 >"'!

Bll Nur Rohr/Rinne (alt) alt 100 Verrohrung (stark) 40 to B IV § BVll g. BXV BXVI Hauptschluss 2000 Teilabfluss 0,3 Beton (gering) (!) BXVll Nur Rohr/Rinne (alt) >"'!

(Jq BXVlll Nur Rohr/Rinne (alt) alt 20 Steinschüttung (stark) 7 5 (!)

BXX ...0 BXXI i::

DI Steinschüttung (gering) g.

Oll ~ DVI Hauptschluss 20 20 Holz (mittel)

:::;

E II :::; E III ~ E IV Hauptschluss 100 100 ::;' EVI EVlll (/J

EXV Hauptschluss 50 200 n EXVI ~ EXVll EXIX alt Hauptschluss 200 400 Steinschüttung (stark) t""' EXX 10 trl EXXll :::0 EXXlll

'N EXXIV f 11 Nur Rohr/Rinne (alt) alt 50 0

0 f 111

~ f 111 F IV FV ~ FVI Verrohrung (stark) 100 140 :::; FVll Hauptschluss 300 500 :::1" FVlll Hauptschluss 45 15 ~:

(Jq FIX Hauptschlus~ 50 200 Verrohrung (gering) 20 40

~ FXIV Verrohrung (stark) FXV (!)

& ?

~ p-~

Trittschäden Infrastruktur Ablagerungen Einleitungen Entfernung ~ Bezeichnung Trittschäden Verursacher Zuwegung ~1-::Park- Trittsteine ~~~~~ng ~e~~:~~~n ~~~;ung i;~~den sonstiges Anzahl Müll Holzabfälle :~~~l~:n- Erdaushub ~~~~;ische Art

zur Quelle N C/) (m) ~ ä A 1-111 0 teilweise (J)

....... i:";"' A IV gering Mensch Moutainbikespuren 1 &z AV gering Mensch Brücke mit Geländer, Zäune 2 AVlll Privatgelände, Garten 1

>-3 * AXXXI ja 1 vereinzelt Oberfläche/Straße 0 p a. AX 0 AXll stark Mensch ja ja ja 3 vereinzelt (J)

AXlll 0 unverdünnt 0 2 AXV ja Wanderweg 1 vereinzelt ::s A XXVll 0 Drainage/Graben 2 (IQ

AXXVlll 0 vereinzelt 0.. AXXIX ja Radweg, Landstraße 1 Drainage/Graben 0 (J)

AXXX 0 vereinzelt vereinzelt teilweise vereinzelt Drainage/Graben -10 '"'!

AIX 0 vereinzelt vereinzelt vereinzelt vereinzelt tt1 B II Spielplatz 1 Drainage/Graben 15

~ BIV 0 BVll ja Wohnhaus 2 §. BXV 0 Drainage/Graben 5 B XVI ja 1

(J) '"'!

B XVll 0 (IQ

B XVlll ja 1 Oberfläche/Straße 3 (J)

..0 B XX ja 1 vereinzelt Drainage/Graben 0 r:: BXXI gering Vieh 0 Drainage/Graben 0 ~ D 1 ja ja 2

(J) D II 0 ::s DVI gering Mensch 0 Drainage/Graben 30 E II 0 ::s E III 0 Drainage/Graben -10 pi

(") E IV 0 Drainage/Graben -200 i:J"' EVI 0 Drainage/Graben 250 EVlll 0 C/)

E XV 0 Drainage/Graben 5 ()

EXVI gering Vieh, Pferd 0 ~ EXVll ja 1 EXIX 0

" EXX gering Vieh, Traktor ja 1 tT1 EXXll 0 :;:i::l E XXlll ja 1 vereinzelt Rohr trocken -10

'N EXXIV 0 F II 0 0 F III 0 Drainage/Graben 100 0 F III gering Mensch 0 teilweise Rohr trocken 3 ~ F IV ja 1 teilweise teilweise Drainage/Graben 25 FV 0 vereinzelt ~ FVI 0 Drainage/Graben -8 ::s FVll gering Mensch 0 vereinzelt teilweise q-FVlll ja 1 vereinzelt pi: FIX 0 teilweise teilweise Drainage/Graben 15 (IQ

F XIV gering ja 1 Drainage/Graben 0 ~ F XV gering Mensch ja 1

a. ~

~ l..>J --..) ~

...... w 00

Standorttyplsche Vegetation

Bezeichnung Beschattung Umfeld ~r~il~h ~~~II- ~:~I-

A 1-111 mittel ja A IV stark ja A V stark ja A VIII mittel ja AIX mittel ja AX mittel A XII mittel ja A XIII schwach ja A XV stark ja A XXVII stark ja A XXVII I mittel ja A XXIX stark ja A XXX mittel ja A XXXI mittel ja B II stark B IV mittel B VII stark B XV schwach ja B XVI schwach ja B XVll B XVlll B XX B XXI D 1 D II DVI E II E III E IV E VI E VIII EXV E XVI E XVII E XIX E XX E XXll E XXlll E XXIV F II F III F III F IV FV FVI FVll FVlll FIX FXIV F XV

mittel schwach mittel unbeschattet schwach mittel mittel mittel mittel stark stark stark mittel unbeschattet stark stark schwach stark mittel mittel mittel stark stark stark stark stark stark stark mittel schwach

ja ja ja ja

ja ja ja ja

stark ja

ja ja ja

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Standortfremde Vegetation

Umfeld Quell - Quell- Quell­bereich ufer bach

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ja ja ja ja ja ja ja

ja

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ja

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Moosgesellschaften

Umfeld Quell- Quell- Quell­bereich ufer bach

ja ja ja

ja ja ja ja

ja ja ja

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ja ja ja ja

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Laubwald

Ein~ugs- Umfeld Quell- Quell- Quell-gebiet bere1ch ufer bach

ja ja ja ja ja

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ja

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ja

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ja ja

ja

ja ja ja ja ja ja

ja ja

Mischwald

Ein~ugs- Umfeld Quell- Quell - Quell-gebiet bere1ch ufer bach

ja

ja

ja ja

ja ja

ja

Gebüsch

Einzugs- Umfeld Quell- Quell- Quell­gebiet bere1ch ufer bach

ja

ja

ja

ja ja

ja

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Anh. 4.8: Strukturkartierung der Baumbergequellen nach SCHINDLER (2006): Vegetation/Nutzung, zweiter Teil.

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139

.......

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Bezeichnung

Al-III AIV AV AVlll AIX AX AXll AXlll AXV AXXVll AXXVlll AXXIX AXXX AXXXI B II B IV BVll B XV BXVI BXVll BXVlll BXX BXXI DI Oll DVI E II E III E IV EVI EVlll EXV EXVI EXVll EXIX EXX EXXll EXXlll EXXIV F II F III F III F IV FV FVI FVll FVlll FIX FXIV FXV

Substrattypen

~7~~ke Steine ~:hs~tter Sand

gering gering gering mittel stark gering

gering mittel gering

mittel gering stark gering gering

mittel mittel gering gering

gering - mittel

mittel stark mittel

mittel mittel

gering gering - stark gering gering gering stark

mittel

mittel stark gering stark

mittel gering mittel gering

gering mittel gering mittel gering mittel stark mittel

gering mittel gering

stark mittel gering

mittel mittel mittel

stark

mittel

stark stark

mittel stark

gering gering - stark

mittel stark gering gering

mittel gering gering gering mittel

gering mittel stark

gering

~e~::~a- ~~:~r Wurzeln Totholz Pflanzen Falllaub Detritus :i~~~-r

mittel gering gering gering mittel stark gering mittel mittel stark gering gering gering mittel

gering mittel

gering mittel

gering gering

gering gering gering gering stark

gering gering - gering gering

gering mittel gering gering mittel

mittel gering gering mittel gering gering

gering gering stark mittel

gering gering stark stark gering gering mittel mittel gering

mittel gering gering gering mittel gering gering gering mittel

mittel mittel stark genng gering

mittel

gering mittel

gering gering mittel stark mittel stark mittel

gering - stark gering mittel gering

gering gering gering mittel mittel mittel gering gering mittel mittel mittel stark mittel mittel gering gering

mittel mittel gering

gering

mittel

gering mittel mittel gering

gering gering mittel

gering gering gering

gering

gering gering

stark mittel

mittel gering mittel mittel gering mittel

stark mittel

gering gering gering gering stark gering mittel gering mittel gering

gering gering gering gering mittel mittel gering genng genng mittel gering gering mittel gering

gering gering

gering gering mittel mittel gering gering mittel mittel mittel gering

gering gering - mittel stark mittel

gering stark gering gering mittel gering mittel mittel mittel gering gering stark mittel mittel gering gering gering mittel mittel

mittel gering mittel mittel mittel mittel

Quell ­Anzahl fremd

stark

stark

Algen

mittel

mittel

stark

gering

mittel

mittel

mittel

Stömungszustände

Spritz-

ja

glatt

ia

ja

ja ja ja ja ja

1a

ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja ja

ja ja

ja

ja

ja ja

ja ja

ia ja ja

über­fließend fließ

ia

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja

ja ja

gerip­pelt

ja ja ja ja ja

1a

ja ja ja

Ja

1a

ja

ja ja ja

ja ja

ja

ja ja

ja ja

Ja 1a

~~~~rnd ~~~~nd fallend

ja ja ja

ja

ja

ja ja

ja

ja

ja

ja ja

ja

ja ja

ja

Anzahl Wasser­land-Ver· zahnung

mittel groß groß gering mittel gering gering mittel mittel gering groß gering mittel groß gering gering groß gering mittel gering mittel groß groß mittel groß mittel mittel gering gering mittel mittel gering groß gering mittel groß groß mittel mittel gering gering gering gering mittel mittel mittel gering gering gering gering

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Ja (J) .g ~ g ::i ~ ::r cn n

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~ """"3 p

~ Besondere Strukturen P"

Bezeichnung Laufver- Insel- Fließ-

Sandwirbel natürliche

Tiefenvarianz Kaskaden Wasserfall starke Wasser- großes Lücken- Riesel- Anzahl Gesamt-

ÖWS s""""' ~~~~:~~)se f"-zweigungen strukturen hindernisse Pools Quellflur moose system flur eindruck -Al-III 0 3 3 3 ...,~ AIV ja ja ja ja 4 1 3 3 ~ Cl) AV ja ja ja ja 5 1 3,2 3 ~a AVlll 0 4 3,1 3 AIX 0 4 3,5 4 ~ A X 0 4 3 3 A Xll ja ja ja ja 4 2 2,9 3 * A Xlll ja 1 3 3,5 4 a. A XV ja 1 1 2, 1 2

~ AXXVll 0 5 4 4 a AXXVlll ja ja ja ja ja 5 2 2,9 3 :::i AXXIX 0 2 2,6 2 (IQ

AXXX ja ja ja 3 3 2,9 3 0.. AXXXI 0 5 4,2 4 ~

B II 0 5 4,3 5 "'1

B IV ja ja ja 3 1 1,6 1 tp B VII 0 2 2,7 3 ~ BXV 0 3 3,2 3 §. BXVI 0 3 3,9 4 BXVll 0 5 2,8 3 ~ B XVIII ja 1 2 3,4 3 (IQ

B XX ja ja ja ja 4 1 2,4 2 ~ ..0

B XXI ja 1 3 3,2 3 i:: DI ja ja ja 3 2 2,6 2 ~ D II 0 1 1,5 1 ~ DVI ja 1 2 2,2 2 :::i E II 0 1 1,7 1 :::i E III ja 1 1 2,3 2 Pol E IV ja ja ja 3 1 3,5 4

(')

::r E VI ja 1 1 1,8 1 E VIII 0 4 2,2 2 Cl)

(') E XV ja ja 2 3 1,5 1

~ E XVI ja ja ja ja 4 1 1,8 1 EXVll ja ja 2 1 2,2 2 t! EXIX 0 1 2,8 3 f;; E XX ja 1 1 2,2 2 ~ E XXll ja ja 2 1 1,2 1 E XXlll 0 2 3,1 3 'N E XXIV ja 1 2 1,6 1 0 F II 0 4 2,6 3 0

F III ja ja ja ja 4 1 2,9 3 ~ F III 0 2 3,6 4

Cl) F IV ja ja 2 2 3,3 3 g FV 0 2 2,4 2 FVI 0 3 3,6 4 e FVll ja ja ja ja ja ja ja 7 1 2,8 3 FVlll 0 2 3,4 3 ~"'1

FIX 0 3 3,4 3 N FXIV 0 4 4,2 5 ~ - FXV 0 3 2,5 2 S].

..i:::. ~ - "'1

Anhang 4.11: Ergebnisse der Quellbewertung nach der Struktur und der Fauna an den Ein-zelstandorten; Aufgeführte Rote-Liste-(RL-)Arten sind in mindestens einer der RL NRW und BRD aufgeführt (hochgestellte Ziffer = höchste Gefährdungskategorie in einer der RL); ÖWS = Ökol. Wertsumme.

Struktur Fauna # #Quell-

Bezeich-Quellname # indiz.

taxa # RL-Wertklasse Wertklasse Taxa (kreno- Arten nung ( ÖWSstruktur) (ÖWSFauna) Taxa

biont/-phil)

E XXII Steinfurter Aaquelle bei Böving (0) 1 (1,2) D II Burloer Bachquelle 1 (1,5) 3 (10,2) 23 15 4 (2/2) 13

E XV Steinfurter-Aaquelle am Hasenkamp 1 (1,5) BIV Wallenbachquelle am Haus Hamern 1 (1,6) EXXIV Bombecker Aaquelle bei Hof Damer 1 (1,6) E II Steinfurter-Aaquelle bei Mensing (S) 1 (1,7) E VI Bombecker Aaquelle 1 (1 ,8) 4 (5,5) 28 12 1 (0/1) 11

EXVI Steinfurter Aaquelle bei Sommer (W) 1 (1 ,8) 1 (29,2) 16 5 3 (1/2) AXV Nonnenbachquelle bei Wenker (SW) 2 (2,1) EXX Steinfurter Aaquelle bei Böving (S) 2 (2,2) E VIII Landwehrbachquelle bei lsenberg 2 (2,2) E XVII Steinfurter Aaquelle Sommer (Wiese) 2 (2,2) DVI Nebenquelle Vechte 2 (2,2) 4 (8,7) 15 6 2 (1/1) E III Dielbachquelle bei Lütke Daldrup 2 (2,3) FV Lasbecker Aaquelle 2 (2,4) 3 (10,4) 13 5 BXX Berkelquelle Möllerandt a. d. L580 2 (2,4) FXV Hangsbachquelle östl. Poppenbeck 2 (2,5) AXXIX Nonnenbachquelle bei Wenker (NO) 2 (2,6) 01 Vechtequelle 2 (2,6) 2 (18,7) 23 11 4 (2/2) F II Poppenbecker Aaquelle 3 (2,6) BVll Gantweger Bachquelle bei Hesker 3 (2,7) FVll Arningquelle (0) 3 (2,8) 4 (9,2) 31 17 4 (3/1) 13

B XVII Berkelquelle i. d. Gräfte am Richthof 3 (2,8) E XIX Steinfurter Aaquelle bei Mensing (W) 3 (2,8) F III Hangsbachquelle bei lber (0) 3 (2,9) 4 (8,3) 26 8 2 (2/0) AXXX Steverquelle unterhalb Leopoldshöhe 3 (2,9) 4 (8,8) 29 12 5 (3/2) AXll Steverquelle 3 (2,9) 3 (10,1) 22 15 3 (1/2) 43

AXXVlll Hangenfelsbach (lossbecke) 3 (2,9) -(-) 16 2 2 (1/1) AIV Tilbecker Bachquelle 3 (3,0) 4 (9,6) 33 19 7 (2/5) 13

AX Gründkesbachquelle (W) 3 (3,0) Al-III Mühlengrabenquelle 3 (3,0) E XXIII Steinfurter Aaquelle bei Böving (S) 3 (3,1) AVlll Detterbachquelle 3 (3,1) AV Hexenpütt/Sieben Quellen 3 (3,2) 4 (9,0) 45 28 12 (4/8) 13

B XV Berkelquelle nördlich Hengwehr 3 (3,2) B XXI Mersmannsbachquelle bei Mersmann 3 (3,2) FIV Hangsbachquelle bei Jeiler 3 (3,3) 4 (6,9) 25 7 2 (1/1) B XVIII Siebbachquelle Bushaltestelle Ermke 3 (3,4) FVlll Masbecker Aaquelle 3 (3,4) FIX Glosenbachquelle 3 (3,4) EIV Dielbachquelle bei Grosse Daldrup 4 (3,5) AIX Gründkesbachquelle (SO) 4 (3,5) AXlll Originalquelle der Stever 4 (3,5) F III Hangsbachquelle bei lber (W) 4 (3,6) FVI Arningquelle (W) 4 (3,6) B XVI Berkelquelle südöstliches Billerbeck 4 (3,9) 5 (3,9) 17 9 1 (0/1) AXXVll Steverquelle auf den Steenäckern 4 (4,0) AIX Gründkesbachquelle (NW) 4 (4,2) FXIV Hangsbachquelle vor den Gleisen 5 (4,2) B II Ludgerusbrunnen 5 (4,3) -(-) 4 3

142

Anhang 5: Charakterisierung der Fauna in den Quellen

Anh. 5.1: Vollständige Taxaliste der Quellmünder. Kategorien der Roten Liste: 0 = ausgestor­ben/verschollen, 1 = vom Aussterben bedroht, 2 = stark gefährdet, 3 = gefährdet, 4 = po­tenziell gefährdet (nur in RL der Länder, zukünftig mit R zu ersetzen), R = extrem selten, * = vorkommend und ungefährdet.

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143

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Ordnung:Plecoptera

Nermurid:te

Ordnung : Heleroptera

Veliäao

Ordnung:Co1eoptera

Hal~C:lae

O,.tiscidao

Hydraoni:lao

D-yopidaa

Ordnung : Trlchoptera

Polycenlropodi.'.tae

Lepöostoontidae

Limcphilidae

Lirmcphlidao

Li:mcphi idae

Limcphfüa.o

Lirrnephiidae

Li'mcphilidae

Ordnung : Dptera

P\ychoptcricbo

c:eratopogoOOao

Cera!opogonid<IO

C:Cratopogonidae

Psychodidac

PsychOdiclao

Tipuliclao

Tipulidae

Slratiorrviclae

Strotiorrviclae

Nermuril carrb"ica

Nerrouracincrea

Nerrurnll:l pictoti

Volia sp.(larve)

Colooptera nondct.(Larve)

Haiplu::; ~ooatocolb

Agabussp. (Lllrvo)

Hfdra.::nanigrit.:i

Quellassoziation ftbkür:zung Roto-liste-Status {Fischer1996)

Norro_cam

Noml_cln

Norru_pic kronophll

Veti_spe

Colo_non

H.li_lin

Aglb_spo

tijdr_ng krcnophil

Elodos sp.(larvo) (Ebdes- rrin.-Grup.) Ekld_olo

Dryopidaenon dct.(Lürve) Dryo_non

Trichcptcranon dct. Tric_non

PluctrocnorTiacoropersa Pec_con

Crunoecia irrorata Oun_irr

Ltme?iilöaenondot. Li'm_non

DruSU6!;p. ll'us_spo

Drusustrilidus Drus_trl krcnophil

Li'mcphilusk.matus Lirm_ lln

Mcroptornascquax Mcr_soq

PbLllTlJphylax rotundponnls

Oiptcranon det. Dpl:_non

Diptcranonclet.(P\Jppo) Dipl_n_p

P\ychop!oridaenondot. P\yc_non

Anopholes clnvigor Anop_c la

Dixasp. r.txa_non

Cb.amaculataf m.t>HPennis DiKa_m_n

DiKa_sub krcnophü

air_non

Tanypodinao non det Tany_non

O'thoc ladina.o nondot O'th_non

O'thocl3.dinae nondet.(P\Jppo) O'th_n_p

Corynoncura sp. Cory_spo

O'li"onorrininon di.lt Oliro_no

air ononininon dü1.(P\Jppo) Olir_n_p

T.:mytarsini oondet. Tanyt_non

Tanytarsininondct.(P\Jppe) Tanyt_np

Sirrulidae non c:lot SimJ_non

Ceralopogonida.e non dal Ccra_oon

Ceratopogonidaonon dot(P\Jppo) Cera_n_p

Dasyheteinae nondoL Dasy_non

Psychodlda.e non dclt. Psyc_non

P.:;ychodidae nondot.(P\Jppe) Psyc_n_p

Tipulidacnondot. Tipu_non

Tipula-(AculipuL.1)-nmirre-Gruppo T~uro

üronidaa nondat lin:l_non

üronidae nondet.(P\Jppo) LinJ_n_p

Boeophlasp. Ebe_spa

Neolrmorntia sp Nool_spo

&ioconopasp. Erio_spc

R'labdorTllS!bcsp Rlab_spe

Fltlypholophussp Rlyp_spo

Qcranotasp. Ocr_spo

Pedcb sp Pecli_spo krcnophil

Tricyphona sp Tric_spo.

Strotiorry idae non dCL Stra_non

Oxyccrap:irdalna Oxyc_p..,r

5-P" Ul

~ 'T1 0 ::4. [/) (1)

~ ::i ~

Stereomikroskopische Aufnahmen der stenotopen Taxa

Anh. 5.3: Drusus trifidus: Transportabler Köcher aus Sandkörnern und Steinchen.

Anh. 5.5: Dugesia gonocephala - Dreieckskopf­Strudelwurm: Sehr empfindlich gegen Verunreinigung im Gewässer, Länge bis 18 mm.

Anh. 5.4: Drusus trifidus: Gut zu erkennen an gelben Borsten auf dem Halsschild.

Anh. 5.6: Baetis rhodani: Besitzt dreifädige, gegliederte Schwanzanhänge (zwei Cerci, ein Terminalfilum, hier: nur ein Cerci in voller Länge, langer Pfeil), Tracheenkiemenblättchen (kurzer Pfeil), Länge 5 mm bis 9 mm.

Anh. 5.7: Galba truncatula - Leberegelschnecke: Länge bis höchstens 10 mm, Breite etwa 5 mm, horngelbe Färbung.

145

Anh. 5.8: Nemoura cinerea - Gelbbeinige Uferfliege (links) und Nemoura cambrica - (rechts) : N. cinerea ohne Beinbehaarung, N. cambrica mit Bein-behaarung, Länge 5 mmbis9mm.

Krüttgen

Anh. 5.10: Oxycera sp. - Waffenfliege: Atmungsorgane (Stigmen) von einem Haarkranz umgeben, zur Atmung heftet sich das Tier mit dem Haarkranz an das Wasserhäutchen, Länge 20-50 mm.

Anh. 5.12: Crunoecia irrorata - Quell-Köcherfliege: Trägt charakteristischen vierkantigen Köcher.

146

Anh. 5.9: Enchytraeidae: bilden Tierketten zur asexuellen Fortpflanzung.

Anh. 5.11 : Oxycera sp. - Waffenfliege: Tauchen die Larven unter, kann der Haarkranz eine Luftblase zur Sauerstoffversorgung einschliessen.

Anh. 5.13: Gammarus sp.: . Bachflohkrebs: Zur Paarung hält sich das Männchen über mehrere Tage in der sogenannten „Reiterstellung" am Weibchen fest (Präkopula-Stadium).

Anhang 6:

Mikrobiologie im Grund- und Quellwasser

oben: Cladocera (Familie Bosminidae), Größe ca. 0,4 mm; unten: Cyclopodia (Familie Cyclopoidae ), Größe ca. 1 mm.

147

Anhang 7:

Regionales Tourismuskonzept

2 Stegan lage

3 Weg

4 Aquaperium

alte Wehranl age

Quell ust ritt

nstafel

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A D - -Anhang 7 .1: Besucherlenkung an der Steverquelle.

148

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Quellen in den Baumbergen

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Anhang 7 .3: Lehrpfad „Lebensspendende Stever - ein Rundgang durch Geschichte, Kultur und Ökologie Steverns".

150

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8 Lüninge Das Leben von Jörg Dir!- Schulte Wostcrode ilm hcutlgcm Hof Schulzo-Bisplng im 18 . Jahr­hundert wurde von Hans-Peter Boor nach jahrelanger Rechoreh quellengetteu w1dergegeben Das UngliJck das sich 1755 an dicsom Speicher abspielte wird im folgenden verkürzt nach B w1dcrgogebon.

Hans-PetPr BoeR: Lunfnge oder die w~hre GeschichtP des Jörg Dirk Schulte Wel:.terode. semer Frau und seinen drei Söhnen

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Anhang 8:

Quellen in der Seppenrader Schweiz

-Einzugsgebiet

- Umfeld

-Quellbereich. - Quellufer

- Quellbach

SiedL/künstlVeg.-freie Fläche

Befestigter Weg

- Einzugsgebiet

Umfeld

-Quellbereich - Quellufer

- Quellbach

Siedlungsnahe Quellen

Stal')d ortt.fi ische Vegetation

Nadelforst Standortfremde Vegetation

Gebüsch

Laubwald

Ländliche Quellen

Gebüsc~

Befestigte;!r Weg Laubwald

Anhang 8.1: Ergebnisse der Quellbewertung nach der Struktur in siedlungsnahen (oben) und ländlichen (unten) Quellen.

152

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• ländliche Quellen

• siedlungsnahe Quellen

di::> 6b ~ ~ ~ -$' Co<::, c§l Ca2 + Na++K+ HC0

3• Cl-+N0

3•

Anhang 8.2: Darstellung der Hydrochemie der siedlungsnahen und ländlichen Quellen im PIPER­Diagramm.

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- siedlungsnahe Quellen 10-s-+----:=-====::::-===== .... · ---+:---..----+----1

Na• Ca2+ Mg2+ HC03

• S04

2• Cl·

Parameter

Anhang 8.3: Darstellung der Hydrochernie der siedlungsnahen und ländlichen Quellen im SCHOELLER-Diagramm.

153

Anhang 9:

Quellen des V estischen Höhenrückens und der Castroper Hochfläche

Anhang 9.1: Grundwassemeubildungsrate auf dem Vestischen Höhenrücken (Legende siehe Abb. 2 und 5).

N °""äs"" t::J T eietllZlJ99gebleto 4 Quellen ( Hydrologr.cl>o Katte)

c::::JVorbrcltung Cosltopcr l-löhonK hotte< Grundwassomoutiidung mm'a - 0-1 00

51-100 101 - 150 151 - 200 201 - 250 251 -300 301 - 350 351 -400 >400

Anhang 9.2: Grundwassemeubildungsraten auf der Castroper Hochfläche.

154

Dortmu

Anhang 10: Quell-Steckbriefe der Baumberge

Anhang 10.1: Die Übersichtskarte stellt die vom Quellenprojekt beprobten Quellpunkte blau dar.

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Alle anderen Quellen werden orange abgebildet, ein Niederschlagsmesser braun und eine Drainage lila. Auf den folgenden Karten der Einzugsgebiete sind sie zusätzlich benannt.

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155

· : Stever Anhang 10 2

156

A I und A III - Mühlengrabenquellen

Lage: Rechts-/Hochwert: 2598318/5757769 Höhe: +88 mNN Schutzstatus: NSG (AI) Struktur: Quelltyp: Tümpelquelle (teilw. Wanderquelle) Schüttung: periodisch (A I), ganzjährig (A III) Sommerquelle: entspricht A III Zahl der Austritte: 2 diffuse Austritte Substrat: Detritus, Sand Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße 60 m2

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A IV - Tilbecker Bachquelle

Lage: Rechts-/Hochwert: 2598527 /5756934 Höhe: +106 mNN Schutzstatus: NSG, FHH Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 2 Substrat: Falllaub; Detritus Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 10 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Grünland Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-07/2008 (A III) pH-Wert: 6,7-7,8 Leitfähigkeit: 694-820 µS/cm Wassertemperatur: 7,4-11,4 °C Bemerkungen: Im Sommerhalbjahr fällt A 1 trocken; Quellaustritt wandert im Laufe des Jahres entlang eines Trockentals

Beeinträchtigungen: Quelle aufgestaut zu Teich

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laubwald Umfeld: Laubwald, Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-05/2008 pH-Wert: 6,7-8,1 Leitfähigkeit: 744-806 µS/cm Wassertemperatur: 8,7-10,9 °C Bemerkungen: Liegt in einer Schlucht im Buchenwald; beinahe das ganze Jahr von Laub bedeckt

Beeinträchtigungen: Trittschäden; Schäden durch Mountainbiker; Verrohrung des Quellbaches nach 100 munter einer Wiese hindurch

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

157

A V - Hexenpütt/Sieben Quellen

Lage: Rechts-/Hochwert: 2598338/5756823 Höhe: +97 mNN Schutzstatus: NSG, FFH Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 7 Substrat: Fels, Kies und Schotter Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 100 m2

A Vill - Detterbachquelle

Lage: Rechts-/Hochwert: 2597883/5756828 Höhe: +118 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: künstlicher Austritt (Rohr) Schüttung: periodisch Sommerquelle: 750 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand, Feinmaterial Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 0,2 m2

Vegetation/Nutzung:

158

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Laubwald Umfeld: Laubwald, Gebüsch Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-10/2008 pH-Wert: 6,9-8 Leitfähigkeit: 747-852 µS/cm Wassertemperatur: 6,9-12 °C Bemerkungen: Der Quellbach ist die Kückenbecke; im Rahmen des Quellenprojektes Errichtung eines Messwehres zur koatinuierlichen Abflussmessung; Versinterungen am Gewässerbcxien; sehr strukturreiche Quelle; vielfältige Fauna

Beeinträchtigungen: Aufstau des Quellbaches nach 40 m und anschließende Verrohrung für 80 m unter Acker hindurch; hohe Nitratwerte im Quellwasser; teilweise Trittschäden

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

Einzugsgebiet: Acker Umfeld: Gebüsch, Laubbäume Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-05/2008 pH-Wert: 6,9-7,5 Leitfähigkeit: 725-866 µS/cm Wassertemperatur: 8,9-11,4 °C Bemerkungen: Quelle ehemals zur Wiesenbewässerung aufgestaut (BEYER 1932); Quelle liegt auf Kirchengrundstück; besitzt nach dem Austritt direkt Bachcharakter

Beeinträchtigungen: Quelle in Kunststoffrohr und Beton gefasst; Quellbach nach 50 m verrohrt und unter der Ortschaft Schapdetten hindurchgeleitet (einige Abschnitte offen)

Bewertung: geschädigt

AIX - Gründkesbachquelle (süd-östlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2597883/5756828 Höhe: +118 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: künstlicher Austritt Schüttung: periodisch Sommerquelle: 40 m unterhalb Zahl der Austritte: Substrat: Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 15 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Laubwald Umfeld: Laubwald, Straße, Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-05/2008 pH-Wert: 7,1-8,4 Leitfähigkeit: 583-1030 µS/cm Wassertemperatur: 5,6-12 °C Bemerkungen: Quelle befindet sich in einem landwirtschaftlich überprägten Trockental; Quellaustritt lag vermutlich weiter oberhalb im Tal, wurde aber aufgrund landwirtschaftlicher Nutzung oder beim Bau der Landstraße verlegt

Beeinträchtigungen: Einleitung von Straßenabflüssen und Drainagewasser; Betonfassung

Bewertung: geschädigt

AIX - Gründkesbachquelle (nord-westlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2597048/5757315 Höhe: +123 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: künstlicher Austritt Schüttung: periodisch Sommerquelle: 45 m unterhalb Zahl der Austritte: 2 Substrat: Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 20 m2

Vegetation/Nutzung:

Einzugsgebiet: Acker Umfeld: Laubwald, Gebüsch Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-05/2008 pH-Wert: 5,6-8,1 Leitfähigkeit: 632-782 µS/cm Wassertemperatur: 6,3-13,8 °C Bemerkungen: Quellen ehemals zum Wasserschöpfen künstlich vertieft, geringe Wassermenge (BEYER 1932); Quelle tritt unterhalb direkt an der Landstraße aus; vermutlich lag sie, ähnlich wie die Quelle A X, in dem landwirtschaftlich überprägten Trockental weiter oberhalb

Beeinträchtigungen: Einleitung von Straßenabflüssen und Drainagewasser

Bewertung: geschädigt

159

A X - Gründkesbachquelle (westlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596737 /5757153 Höhe: +112 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: künstlicher Austritt Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 2 m2

A XII - Steverquelle

Lage: Rechts-/Hochwert: 2593924/5758293 Höhe: +110 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: > 10 Substrat: Sand, Steine Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 200 m2

160

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Laubwald Umfeld: Grünland, Siedlung Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 03/2008-10/2008 pH-Wert: 7,3-8,3 Leitfähigkeit: 529-876 µS/cm Wassertemperatur: 6,9-15,8 °C Bemerkungen: liegt auf einer Kuhwiese, schlecht zu erreichen; weitere Quellaustritte im Wäldchen bachabwärts (BEYER 1932)

Beeinträchtigungen: Quelle gefasst; Siedlung im Einzugsbereich

Bewertung: geschädigt

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, extensives Grünland Umfeld: Laubwald, extensives Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-10/2008 pH-Wert: 6,9-7,8 Leitfähigkeit: 695-772 µS/cm Wassertemperatur: 9,2-12,5 °c Bemerkungen: Die Steverquellen sind neben dem Hexenpütt/Siebenquellen (A V) die ästhetisch ansprechendsten Quellen. Sie werden besonders im Sommer von Wanderern und Besuchern aufgesucht.

Beeinträchtigungen: Trittschäden besonders am seitlichen Moosaufwuchs; am 1. Mai 2008 Nutzung des direkten Quellbereichs als Grillplatz

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

A XIII - Originalquelle der Stever

Lage: Rechts-/Hochwert: 2593394/5758543 Höhe: +118 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Tümpelquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 100 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Totholz, Feinmaterial Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 800 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Grünland Umfeld: Gebüsch, Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-09/2008 pH-Wert: 7-7,5 Leitfähigkeit: 549-816 µS /cm Wassertemperatur: 8,3-16,2 °C Bemerkungen: Umzäunt auf Rinderweide und dicht von Gebüsch umstanden; liegt höher als A XII und ist somit die „Originalquelle" der Stever; fällt im Sommer trocken

Beeinträchtigungen: Einleitung in Quellteich aus westlicher Richtung (wahrscheinlich Hofabwässer o.ä.)

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

A XV - Nonnenbachquelle bei Wenker (südwestlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2590780/5757787 Höhe: + 135 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Wanderquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 50 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 diffuser Austritt Substrat: Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 200 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laubwald Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 03/2008 pH-Wert: 7,8 Leitfähigkeit: 653 µS/cm Wassertemperatur: 7,7-8,2 °C Bemerkungen: An einem Wanderweg gelegen; oberhalb der Quelle schließt sich ein nicht sehr ausgeprägtes Trockental im Laubwald an

Beeinträchtigungen: keine

Bewertung: bedingt naturnah

161

A XXIX- Nonnenbachquelle bei Wenker (nordöstlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2590905/5757931 Höhe: + 130 mNN Schutzstatus : NSG Struktur: Quelltyp: Wanderquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: min. 90 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Falllaub, Feinmaterial Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 200 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laubwald Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 03/2008 pH-Wert: 7,4 Leitfähigkeit: - µS/cm Wassertemperatur: 7,7-8 °C Bemerkungen: Schlammröhrenwunn(Tubifex)-Kolonie im Feinmaterial vor Quellaustritt (Zeichen für wenig 0 2); Im Sommer keine Schüttung. genaue Lage der Sommerquelle aber unbestimmt, da sich der Quellbach nach 90 m mit weiterem Bach vereinigt

Beeinträchtigungen: keine

Bewertung: bedingt naturnah

A XXVIII - Hangenfelsbachquelle (Lossbecke)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2593363/5757090 Höhe: +110 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Tümpelquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 200 m unterhalb Zahl der Austritte: 2 Substrat: Feinmaterial, Detritus Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 400 m2

162

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker Umfeld: Gebüsch, Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 12/2007-04/2008 pH-Wert: 6,9-7,5 Leitfähigkeit: 751-798 µS/cm Wassertemperatur: 6,1-9,1 °C Bemerkungen: Reiche Quellflur

Beeinträchtigungen: Abfließender Quellbach nach 50 m verrohrt; dort auch Müllablagerungen im Gewässerbereich

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

A XXX - Steverquelle unterhalb Leopoldshöhe

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596539/5757700 Höhe: +155 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 80 m unterhalb Zahl der Austritte : 3 Substrat: Falllaub, Feinmaterial Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 500 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Laubwald Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-07 /2008 pH-Wert: 7-7,8 Leitfähigkeit: 675-840 µS/cm Wassertemperatur: 7,4-16,5 °C Bemerkungen: Der Quellbach versickert nach 200 m innerhalb eines Waldgebietes (Bachschwinden).

Beeinträchtigungen: Großflächige (ältere) Ablagerungen von Beton, Bauschutt, Metall und Plastik im Quellbereich; Einleitung einer Ackerdrainage mitten durch die Quelle (deutliche Erosionserscheinungen auf dem Acker erkennbar)

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

163

Anhang 10.3 : Berkel

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164

B II - Ludgerusbrunnen

Lage: Rechts-/Hochwert: 2588590/5761838 Höhe: + 115 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Beton Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 1 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Berkel Umfeld: standortfremde Vegetation und Siedlung Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 02/2008-10/2008 pH-Wert: 6,7-7,8 Leitfähigkeit: 765-823 µS/cm Wassertemperatur: 9,3-16,1 °C Bemerkungen: Der Ludgerusbrunnen ist eine komplett gefasste Quelle; das Quellwasser wird abgeführt und tritt als künstlicher Bachanfang des Brunnenbachs wieder aus; Alter Wallfahrtsort und schon vordem Wodan geweiht (WESTHOFF ( 1907) zit. nach BEYER 1932); ehemals überdacht gewesen

Beeinträchtigungen: Quelle gefasst, verrohrt für 100 m, und nach nur 80 m oberirdischer Fließstrecke wieder verrohrt

Bewertung: stark geschädigt

B III - Gantweger Bachquelle hinter den Gleisen

Lage: Rechts-/Hochwert: 2588427 /5762709 Höhe: +115mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 90 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Feinmaterial, Totholz Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 10 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Siedlung Umfeld: Gebüsch, Acker, Straße Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-05/2008 pH-Wert: 7-7,5 Leitfähigkeit: 528-882 µS/cm Wassertemperatur: 3,8-9,2 °C Bemerkungen: Probennahmepunkt unterhalb eines Bahnübergangs; oberhalb schließt sich ein Trockental an, in dem sich das Wasser im Sommer längere Zeit in Kolken halten kann (BEYER 1932)

Beeinträchtigungen: keine

Bewertung: geschädigt

165

B VII - Gantweger Bachquelle bei Hesker

Lage: Rechts-/Hochwert: 2588569/5762826 Höhe: + 128 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: unbekannt Zahl der Austritte : 1 Substrat: Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 3 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Gebüsch, Siedlung Umfeld: Gebüsch Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2008 pH-Wert: 7,1 Leitfähigkeit: 565 µS/cm Wassertemperatur: 7,2-7,5 °C Bemerkungen: Wanderquelle in einem Quellkomplex (eigentlicher Quellbereich an Weide in Hausnähe); großer Quellbereich

Beeinträchtigungen: Quellstandoct oberhalb der Schienen; Schutt im Bachlauf im Laubwaldbereich

Bewertung: bedingt naturnah

B XV - Berkelquelle nördlich Hengwehr

Lage: Rechts-/Hochwert: 2590345/5758682 Höhe: +127 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Tümpelquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: min. 500 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Detritus Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: schwach Biotopgröße: 400m2

166

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker Umfeld: Gebüsch, Acker Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-06/2008 pH-Wert: 7-8 Leitfähigkeit: 640-745 µS/cm Wassertemperatur: 5,1-12,9 °C Bemerkungen: Tümpelquelle auf dem Acker, umstanden von Gebüsch; Originalquelle als Rinnsal bei hohem Grundwasserstand 200 m oberhalb auf einem Acker (Stockfeld); dichte Vegetation im und am Gewässer; im Sommer durch hohe Primärproduktion 0 2-Gehalte > 1 ()() %

Beeinträchtigungen: Direkte Düngeeinträge aus der Ackerfläche, da teilweise weniger als 1 m Abstand zum Gewässer

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

B XVI - Berkelquelle südöstliches Billerbeck

Lage: Rechts-/Hochwert: 2589687 /57604 71 Höhe: +115 mNN Schutzstatus: NSG; FFH Struktur: Quelltyp: Grundquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: schwach Biotopgröße: 4,5m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Siedlung Umfeld: Gebüsch, Siedlung Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-10/2008 pH-Wert: 6,7-8 Leitfähigkeit: 651-766 µS/cm Wassertemperatur: 8,4-12,2 °C Bemerkungen: Quelle am Rande eines Teiches auf Privatgrundstück; Während der Probenahme 2007/2008 lebte zeitweise ein Karpfen in der Quelle

Beeinträchtigungen: Quellbereich in Beton gefasst, durch Mauer vom Teich getrennt; Quellwasser fließt über einen Absturz und durcb die Mauer

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

B XVII - Berkelquelle in der Gräfte am Richthof

Lage: Rechts-/Hochwert: 2588433/5761172 Höhe: +107 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: künstlicher Austritt, Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Detritus Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 500 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Berkel Umfeld: standortfremde Vegetation, Weg und Siedlung Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 12/2007-10/2008 pH-Wert: 7-7,9 Leitfähigkeit: 734-799 µS/cm Wassertemperatur: 8,5-14,2 °C Bemerkungen: verrohrter Austritt beprobt; vermutlich befinden sich am Grund des Teiches/der Gräfte nocb wei tere Quellen

Beeinträchtigungen: Verrohrte Quelle; Auftau des Quellwasser; Fischbesatz

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

167

B XXI - Mersmannsbachquelle bei Mersmann

Lage: Rechts-/Hochwert: 2585176/5764393 Höhe: +111 mNN Schutzstatus : kein Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: 200 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 diffuser Austritt Substrat: Vegetation und Detritus Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 600 m2

168

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Grünland Umfeld: standorttypische Vegetation, Grünland und Siedlung Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 12/2007-04/2008 pH-Wert: 7,4-8,2 Leitfähigkeit: 744-837 µS/cm Wassertemperatur: 6, 1-9 ,3 °C Bemerkungen: Zugang zur Quelle nur über HofMersman-Weiling möglich; Einleitungen in den Quellbach

Beeinträchtigungen: Quelle liegt zwischen zwei Äckern

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

Anhang 10.4: Vechte

169

D 1 - Vechtequelle

Lage: Rechts-/Hochwert: 2588085/5765789 Höhe: +102 mNN Schutzstatus : kein Struktur: Quelltyp: Sturzquelle (teilw. Sickerquelle) Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: > 10 Substrat: Sand Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: schwach Biotopgröße: 50 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: extensives Grünland, Siedlung Umfeld: Gebüsch, extensives Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-10/2008 pH-Wert: 6,6-7,7 Leitfähigkeit: 742- 855 µs/cm Wassertemperatur: 9,4-11,9 °C Bemerkungen: Quellkomplex, dessen Wasser teils aus Steinaufschüttung, teils aus dem Gewässergrund und aus seitlichen Sickerbereichen austri tt; bereits renaturiert (2003); Oberflächenabfluss wird vor der Quelle abgeleitet; Quellstandoct gut erreichbar; Bergmolchhabitat; im Sommer sind Sickerquellen trocken

Beeinträchtigungen: Straßennähe

Bewertung: bedingt naturnah

D II - Burloer Bachquelle bei Schloss Darfeld

Lage: Rechts-/Hochwert: 2587133/5765882 Höhe: +98 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Tümpelquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 400 m2

170

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laubwald, Siedlung Umfeld: Gebüsch, Laubwald, Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-05/2008 pH-Wert: 7,1- 7,5 Leitfähigkeit: 775- 818 µs/cm Wassertemperatur: 8,5-10,3 °C Bemerkungen: Quellaustritt ist versteckt; liegt in sehr feuchtem Wäldchen; Quellbach hat sich neues Bachbett gesucht

Beeinträchtigungen: keine

Bewertung: naturnah

D VI- Nebenquelle Vechte

Lage: Rechts-/Hochwert: 2587854/5766088 Höhe: +102 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Steine und Sand Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 1 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Vechte Umfeld: Standorttypische Vegetation und Acker Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-04/2008 pH-Wert: 7,1- 7,3 Leitfähigkeit: 778- 820 µs/cm Wassertemperatur: 7,8- 10,6 °C Bemerkungen: Quellbach ist gefasst, kleine Hütte am Bach; Wiese oberhalb der Quelle hat eigenen Abfluss(!), laut Anwohner dort tiefes Loch auf der Fläche, daher abgesperrt

Beeinträchtigungen: ehemalige Müllkippe oberhalb der Quelle (Wiese lO m von Quelle entfernt)

Bewertung: bedingt naturnah

Anhang 10.S: Steinfurter Aa

172

E II - Steinfurter Aaquelle bei Mensing (südlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2591804/5764100 Höhe: +118 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 250 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Falllaub, Detritus, Feinmaterial Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 2 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laubwald und Acker Umfeld: Standorttypische Vegetation und Acker Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-04/2008 pH-Wert: 7,1- 7,8 Leitfähigkeit: 735-774 µs/cm Wassertemperatur: 8,4-10,9 °C Bemerkungen: Zugang von K13 über Hof, Acker und Waldstück

Beeinträchtigungen: Liegt direkt an Acker

Bewertung: naturnah

E III - Dielbachquelle bei Lütke Daldrup

Lage: Rechts-/Hochwert: 2591265/5763601 Höhe: +120 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: ca. 50 m unterhalb Zahl der Austritte: mind. 3 Substrat: Steine und Sand Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 15 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Mischwald, Grünland Umfeld: Mischwald, Acker Wasserchemie: Beprobungszeitraum: pH-Wert: 6,2-7,7 Leitfähigkeit: 704-860 µs/cm Wassertemperatur: 7,5-14,3 °C Bemerkungen: Bachbett oberhalb der Quellen sehr stark ausgeprägt, aber trocken; die Austritte sind, je nach Wasserstand, teilweise unterhalb der Wasseroberfläche

Beeinträchtigungen: Drainage/Graben, folgender Aufstau (Fischteich)

Bewertung: naturnah

173

E IV - Dielbachquelle bei Große Daldrup

Lage: Rechts-/Hochwert: 259162115763509 Höhe: +117 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 5 Substrat: Kies, Schotter und Sand Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 5 m2

E VI - Bombecker Aaquelle

Lage: Rechts-/Hochwert 2592207/5761876 Höhe: +124 mNN Schutzstatus: NSG; FFH Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig/periodisch Sommerquelle: 100 m unterhalb des obersten Austrittes Zahl der Austritte: 10 Substrat: Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 100 m2

174

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Mischwald, Grünland Umfeld: Mischwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-10/2008 pH-Wert: 6,4-7,5 Leitfähigkeit: 690-867 µs/cm Wassertemperatur: 7,3-12,8 °C Bemerkungen: Mergelstein als Bachbett, Bach fließt u. a. in kleinen Teich und versickert teilweise

Beeinträchtigungen: Drainage/Graben

Bewertung: naturnah

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laubwald, Grünland Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-05/2008 pH-Wert: 6,9-7,8 Leitfähigkeit: 680-1002 µs/cm Wassertemperatur: 5-12,7 °C Bemerkungen: Quellkomplex, der sich über 250 m in einem Kerbtal erstreckt; im Sommerhalbjahr schütten die oberen Quellaustritte nicht

Beeinträchtigungen: Im Frühjahr konnten Fadenalgen beobachtet werden, die aus dem Quellbereich in das Gewässer wachsen.

Bewertung: naturnah

E VIII - Landwehrbachquelle bei Isenberg

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Lage: Rechts-/Hochwert: 2592785/5761344 Höhe: +130 mNN Schutzstatus : kein Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 500 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Falllaub und Detritus Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 0,25 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Mischwald, Grünland, Acker Umfeld: Mischwald, Grünland, Acker Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-04/2008 pH-Wert: 6,8-7,8 Leitfähigkeit: 654-703 µs/cm Wassertemperatur: 4,8-7,7 °C Bemerkungen: keine Beeinträchtigungen: keine

Bewertung: geschädigt

E XV - Steinfurter Aaquelle am Hasenkamp

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Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: überwiegend Acker Umfeld: Standorttypische Vegetation und Acker Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 12/2007-04/2008 pH-Wert: 7,2-7,9 Leitfähigkeit: 774-794 µs/cm Wassertemperatur: 8-9,2 °C Bemerkungen:

Zahl der Austritte:> 10 Quellaustritte auf der süd-westlichen Bachseite über Länge von ca. 80 maus Spalten im Gestein

Substrat: Sand und Detritus Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 80 m2

Beeinträchtigungen: Zuleitung von Entwässerungsgräben der Felder oberhalb; direkte Lage zwischen den Feldern; Fadenalgen in 04/2008

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

175

E XVI - Steinfurter Aaquelle bei Sommer (westlich)

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Lage: Rechts-/Hochwert: 2591616/5763120 Höhe: + 130 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 500 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Steine, Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 2 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laub- und Mischwald Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 03/2008 pH-Wert: 7,2 Leitfähigkeit: 775 µs/cm Wassertemperatur: 8,9 °C Bemerkungen: Einmalige Beprobung; Quellbach versickert nach ca. 20 m und tritt als Sickerquelle E XVII wieder an die Oberfläche

Beeinträchtigungen: keine

Bewertung: naturnah

E XVII - Steinfurter Aaquelle bei Sommer (Wiese)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2592044/5763131 Höhe: +114 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 25 m unterhalb Zahl der Austritte: diffuser Austritt Substrat: Detritus und Sand Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: gering Biotopgröße: 4000 m2

176

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: extensives Grünland, Laubwald Umfeld: extensives Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-04/2008 pH-Wert: 6,9-7,4 Leitfähigkeit: 658-793 µs/cm Wassertemperatur: 6,6-10 °C Bemerkungen: Quelle mit größter Flächenausdehnung im Gebiet; an einer Stelle sprudelnder Quellaustritt; Wasser tritt zuvor schon in E XVI aus und versickert dort wieder

Beeinträchtigungen: Trittschäden durch Vieh, Düngung auf der Wiese

Bewertung: naturnah

E XXI- Steinfurter Aaquelle bei Böving (südöstlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2591851/5762595 Höhe: +130 mNN Schutzstatus: NSG; FFH Struktur: Quelltyp: Sturzquelle/Sickerquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 30 m unterhalb Zahl der Austritte: 2 Substrat: Sand, Totholz Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 20 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Siedlungsfläche, extensives Grünland Umfeld: Gebüsch und extensives Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-04/2008 pH-Wert: 6,7-8,3 Leitfähigkeit: 547-762 µs/cm Wassertemperatur: 5,3-8,4 °C Bemerkungen: Im Winterhalbjahr sickert Wasser aus oberliegender Wiese (Austritt südlich des Hauses) dazu; Haus verfällt ; keine Nutzung der Wiesen

Beeinträchtigungen: Durch Baumfallarbeiten im Quellbereich wurde der Haupt-Quellaustritt verschüttet

Bewertung: nicht bewertet

E XXII- Steinfurter Aaquelle bei Böving (östlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2591915/57 62667 Höhe: + 125 mNN Schutzstatus: NSG; FFH Struktur: Quelltyp: verm. Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: verm. 1 Austritt Substrat: Sand Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: unbekannt

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Extensives Grünland, Acker Umfeld: Standorttypische Vegetation, Schilf und extensives Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-02/2008 pH-Wert: 7,5-7,9 Leitfähigkeit: 529-594 µs/cm Wassertemperatur: 3,6-4,9 °C Bemerkungen: Quelle selbst ist wegen Domen nicht zu erreichen; Rechts-/Hochwerte entsprechen dem Beprobungspunkt *Quellaustritt!

Beeinträchtigungen: Eventuell durch Düngung auf angrenzendem (südl.) Feld

Bewertung: naturnah

177

E XXIII - Steinfurter Aaquelle bei Böving (südlich, Wald)

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-;c ...... -----==·· =----Lage: Rechts-/Hochwert: 2591867/5762383 Höhe: +140 mNN Schutzstatus: NSG; FFH Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 0,5 m2

178

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: befestigte Straße, Acker, Laubwald Umfeld: Standorttypische Vegetation und extensives Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 03/2008-04/2008 pH-Wert: 6,7-7,3 Leitfähigkeit: 636-667 µs/cm Wassertemperatur: 7,6-8,4 °C Bemerkungen: Sandbachbett, wichtiges Fortpflanzungsgewässer für Feuersalamander; teilweise tritt Wasser aus dem Oberlauf auf; Bachabwärts ist eine Bachsehwinde

Beeinträchtigungen: Eventuell durch Düngung auf angrenzendem Feld

Bewertung: bedingt naturnah

Anhang 10.6: Münstersche Aa

N

A 250 500 H lOO ••c=i•1111•• Meter A_XXVll A_XI A_I

179

F II - Poppenbecker Aaquelle

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I N •

~/ .. _. -====--· Lage: Rechts-/Hochwert: 2594179/5760955 Höhe: +127 mNN Schutzstatus : NSG Struktur: Quelltyp: künstlicher Austritt Schüttung: periodisch Sommerquelle: 315 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Steine Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 0,5 m2

F III - Hangsbachquelle bei lber

Lage: Rechts-/Hochwert: 2594788/5761105 Höhe: + 133 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig/periodisch Sommerquelle: 360 m unterhalb Zahl der Austritte: 2 Substrat: Sand Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 4 m2

180

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laubwald, Acker Umfeld: Acker Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 02/2008-04/2008 pH-Wert: 7-7,2 Leitfähigkeit: 696-786 µs/cm Wassertemperatur: 6,6-7,9 °C Bemerkungen: In den Sommermonaten starker Brennnesselbewuchs

Beeinträchtigungen: Verrohrung und unmittelbare Lage am Acker

Bewertung: geschädigt

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laubwald, Acker Umfeld: Gebüsch, Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-04/2008 pH-Wert: 6,9-7,5 Leitfähigkeit: 681-765 µs/cm Wassertemperatur: 8,8-10,2 °C Bemerkungen: Quellkomplex ; Ausbildung von Trockentälern

Beeinträchtigungen: diffuse Nährstoffeinträge aus angrenzenden Ackerflächen nach Starkregenereignissen

Bewertung: naturnah

F N - Hangsbachquelle bei Jeiler

Lage: Rechts-/Hochwert: 2595004/5760974 Höhe: +111 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig/periodisch Sommerquelle: 40 m unterhalb Zahl der Austritte: 4 Substrat: Sand Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 2,25 m2

F V - Las becker Aaquelle

Lage: Rechts-/Hochwert: 2595546/5760084 Höhe: + 110 mNN (oberer Quellpunkt) Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Wanderquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 80 m unterhalb Zahl der Austritte: 2 Substrat: Falllaub, Feinmaterial Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 100 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Laubwald, Acker Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-05/2008 pH-Wert: 6,9-7,9 Leitfähigkeit: 717-763 µs/cm Wassertemperatur: 7,4-12 °C Bemerkungen: Ausbildung von Trockental

Beeinträchtigungen: instabile Böschungssicherung über Quelle; Oberflächenabfluss gelangt in den Quellbereich

Bewertung: bedingt naturnah

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Weihnachtsbaumkultur Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-06/2008 pH-Wert: 6,6-8,1 Leitfähigkeit: 721-785 µs/cm Wassertemperatur: 8,1-11 ,7 °C Bemerkungen: Wanderquelle: Lage des Quellaustrittes variiert je nach Grundwasserstand

Beeinträchtigungen: Lage an der Landstraße (L874); teilweise viel Unrat im Quellbereich

Bewertung: naturnah

181

F VI-Arningquelle (westlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596033/5760065 Höhe: + 109 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 40 m unterhalb Zahl der Austritte: 3 Substrat: Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: groß Biotopgröße: 100 m2

F VII-Arningquelle (östlich)

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596267 /5759993 Höhe: +119 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 12 Substrat: Sand, Falllaub, Steine Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 600 m2

182

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Siedlung Umfeld: Laubwald, Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 1112007-10/2008 pH-Wert: 6,6-7,8 Leitfähigkeit: 337-1130 µs/cm Wassertemperatur: 4,8-11,4 °C Bemerkungen: Quelle wurde am Anfang des Beprobungszeitraums nur als Sickerquelle eingestuft. Nach starken Niederschlägen war eine Zuleitung aus einem Drainagerohr als Quellursprung auszumachen .

Beeinträchtigungen: Verrohrung, Oberflächenabfluss aus Weide, Drainagezufluss

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Mischwald Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-10/2008 pH-Wert: 6,4-7,7 Leitfähigkeit: 683-831 µs/cm Wassertemperatur: 8,1-12,3 °c Bemerkungen: Oberhalb des Quellaustrittes wurde Schutt als Erosionsschutz angehäuft, da ansonsten der Hang schnell abgetragen würde; von ca. 1920-1950 Versorgung des Viehs mit Hilfe eines Wasserwidders (mechanische Pumpe) BEYER 1932), Zustand verbessert sich zusehends

Beeinträchtigungen: 1876 komplett versiegt; Oberflächenabfluss der Felder fließt direkt in den Quellbereich, Sch uttanfüllung, Trittschäden

Bewertung: naturnah

F VIII Masbecker Aaquelle

Lage: Rechts-/Hochwert: 2597420/5759191 Höhe: +98 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sickerquelle (teilw. Wanderquelle) Schüttung: periodisch Sommerquelle: 30 m unterhalb Zahl der Austritte: 2 Substrat: Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 40 m2

F IX - Glosenbachquelle

Lage: Rechts-/Hochwert: 2598171/5758522 Höhe: +95 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 120 m unterhalb Zahl der Austritte: 2 Substrat: Feinmaterial, Detritus Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 12 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Mischwald Umfeld: Gebüsch, Acker Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-04/2008 pH-Wert: 6,9-7,5 Leitfähigkeit: 624-692 µs/cm Wassertemperatur: 7,1-10 °C Bemerkungen: verschiedene Ursprungaustrittsstellen; hier wurde der seltene Alpenstrudel wurm gefunden

Beeinträchtigungen: Bachabwärts Aufstau zu Fischteich, Lage zwischen zwei Äckern

Bewertung: bedingt naturnah

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker Umfeld: Nadelwald, Gebüsch Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-06/2008 pH-Wert: 6,6-8,1 Leitfähigkeit: 596-713 µs/cni Wassertemperatur: 8,8-12,6 °C Bemerkungen: Keine Beeinträchtigungen: Verrohrung nach 20 m, Aufstau nach ca. 50 m als Teich

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

183

F XV - Hangsbachquelle östliches Poppenbeck

Lage: Rechts-/Hochwert: 2595475/5760977 Höhe: +95 mNN Schutzstatus: kein Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: periodisch Sommerquelle: 10 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Falllaub, Detritus Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 1 m2

184

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Grünland, Acker, Siedlung Umfeld: Gebüsch, Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 11/2007-04/2008 pH-Wert: 7,3-7,8 Leitfähigkeit: 747-847 µs/cm Wassertemperatur: 7,9-9,9 °c Bemerkungen: Liegt direkt an Grundstücksgrenze, mit Graben leicht zu verwechseln

Beeinträchtigungen: Hohe Nährstoffeinträge aufgrund der Acker- und Grünlandnähe

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

Anhang 11: Quell-Steckbriefe der Seppenrader Schweiz

Wolfbieke

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596605/5737221 Höhe: +97 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: 10 m unter Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 50 m2

Vegetation/Nutzung:

Lohoff-Daldrup

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596470/57537966 Höhe: +83 mNN Schutzstatus: Schutzwürdige Biotope Struktur: Quelltyp: künstlicher Austritt (Rohr) Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht B2 Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand, Detritus, Falllaub, Totholz Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 60 m2

Einzugsgebiet: Siedlung Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-0112010 pH-Wert: 6,5-7,0 Leitfähigkeit: 587-991 µS/cm Wassertemperatur: 10,1-12,2 °C Bemerkungen: Einzige Quelle in Untersuchungsgebiet, die touristisch erschlossen ist

Beeinträchtigungen: Siedlungsabwässer oberhalb und unterhalb der Quelle werden eingeleitet; vermüllt

Bewertung: bedingt naturnah

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Straße, extensives Grünland Umfeld: Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/2010 pH-Wert: 7,2-8,3 Leitfähigkeit: 261-1770 µS/cm Wassertemperatur: 5,5-14,2 °C Bemerkungen: Quelle liegt unter der Bundesstraße B58 und ist in Betonrohr eingefasst.

Beeinträchtigungen: künstliches Bachbett in Form von Steinschüttung

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

185

Ortsumgehung

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596545/5737785 Höhe: +86 mNN Schutzstatus : -Struktur: Quelltyp: künstlicher Austritt Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: Zahl der Austritte: 2 Substrat: Sand, Pflanzen, Wurzeln, Feinmaterial Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: schwach Biotopgröße: 40 m2

Verbandsweg

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596794/5737489 Höhe: + 73 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Tümpelquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand, Feinmaterial, Pflanzen, Wurzeln Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: gering Biotopgröße: 10 m2

186

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Siedlung Umfeld: extensives Grünland Wasserchemie, Straße Beprobungszeitraum: 04/2009-0112010 pH-Wert: 7,0-8,3 Leitfähigkeit: 784 µS/cm-9 ,5 mS/cm Wassertemperatur: 4,7-14,6 °C Bemerkungen: Oberhalb des Standortes befand sich eine Mülldeponie, heute liegt dort ein Rosengarten

Beeinträchtigungen: Quelle gefasst durch Sickerstränge, ist überbaut von der Bundesstraße B58, Wasser wir in Graben abgeführt , Einleitung von Siedlungswässern

Bewertung: stark geschädigt

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Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: intensives Grünland, Siedlung Umfeld: intensives Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/2010 pH-Wert: 6,5-7,5 Leitfähigkeit: 504-1048 µS/cm Wassertemperatur: 1,8-18,6 °C Sauerstoffgehalt: 22-41 % Bemerkungen: Quelle fließt in einen Teich, kein typisches Bachbett,

Beeinträchtigungen: Beweidung mit Schafen, Nährstoffeintrag

Bewertung: mäßig beeinträchtigt

Ölbohrung

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596931/5737276 Höhe: +69 rnNN) Schutzstatus: -Struktur: Quelltyp: Tümpelquelle(A) künstlicher Austritt (B) Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 2 Substrat: Sand, Falllaub, Totholz, Feinmaterial, Wurzeln, Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 40 m2

Klostergarten

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596785/5737156 Höhe: +97 mNN Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: 20 m unter Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand, Feinmaterial, Wurzeln, Totholz, Pflanzen Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: gering Biotopgröße: 1 m2

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: intensives Grünland

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, intensives Grünland Umfeld: Sträucher Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/2010 pH-Wert: 7,1-7,6 Leitfähigkeit: 536-1070 µS/cm Wassertemperatur: 3,9-17,9 °C Bemerkungen: Nebenquelle, fließt in Bach Beeinträchtigungen: Einleitungen, vermutlich aus Fischteichen Bewertung: bedingt naturnah

Wasserchemie Beprobungszeitraum: 04/2009-01/2010 pH-Wert: 7,1-8,0 Leitfähigkeit: 312-909 µS/cm Wassertemperatur: 5,7-16,9 °C Bemerkungen: Quellmund vermutlich durch Abtragung der obersten Bodenschicht freigelegt, keine Vegetation Beeinträchtigungen: Quellbach fließt in Fischteich, z.T. vermüllt Bewertung: geschädigt

187

Hellkuhl

Lage: Rechts-/Hochwert: 2597087 /5736999 Höhe: +87 mNN Schutzstatus: NSG Seppenrader Schweiz Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand; Falllaub; Totholz, Wurzeln, Feinmaterial Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 10 m2

Tetekum

Lage: Rechts-/Hochwert: 2597315/5735007 Höhe: +95 mNN Schutzstatus: -Struktur: Quelltyp: künstliche Sturzquelle Schüttung: perennierend Sommerquelle: entsprich Winterquelle Zahl der Austritte : 3 (künstlich) Substrat: Sand, Kies, Falllaub, Pflanzen, Feinmaterial, Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: schwach Biotopgröße: 0,25 m2

188

Vegetation/Nutzung Einzugsgebiet: intensives Grünland Umfeld: Laubwald, intensives Grünland, Hof Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/2010 pH-Wert: 7,5-8,2 Leitfähigkeit: 513-794 µS/cm Wassertemperatur: 8,0-20,4 °C Bemerkungen: Unterhalb der Quelle wurden auf der Weide Gräben ausgehoben, vermutlich um Drainagesysteme einzubauen Beeinträchtigungen: Fischteich Bewertung: bedingt naturnah

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Straße Umfeld: Acker, Straße Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-0112010 pH-Wert: 7,0-7,5 Leitfähigkeit: 545-986 µS/cm Wassertemperatur: 4,8-13,8 °C Bemerkungen: Starke Verockerung unterhalb eines Rohres Beeinträchtigungen: Gefasste Quelle direkt an Straßenkreuzung Bewertung: geschädigt

Dinkheller I

Lage: Rechts-/Hochwert: 2597517 /5735493 Höhe: +83 mNN Schutzstatus : NSG Seppenrader Schweiz Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: intermittierend Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand; Falllaub; Totholz, Wurzeln, Pflanzen Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: schwach Biotopgröße: 0,3 m2

Dinkheller II

Lage: Rechts-/Hochwert: 2597497 /57358558 Höhe: +80 mNN Schutzstatus: NSG Seppenrader Schweiz Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: perennierend Sommerquelle: 5 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand, Falllaub, Detritus, Pflanzen Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 2,5 m2

Vegetation/Nutzung Einzugsgebiet: intensives Grünland, Acker Umfeld: intensives Grünland, Hof Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/2010 pH-Wert: 7,0-7,5 Leitfähigkeit: 532-866 µS/cm Wassertemperatur: 5,3-13,9 °C Bemerkungen: Quellbach versickert etwa 15 m unterhalb des Quellmunds Beeinträchtigungen: Trittschäden durch intensive Beweidung mit Rindern Bewertung: geschädigt

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: intensives Grünland, Acker Umfeld: Laubbäume, Brennnesselflur Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/201 O pH-Wert: 6,9-8,0 Leitfähigkeit: 532-1026 µS/cm Wassertemperatur: 5,2-17,2 °C Bemerkungen: Quellbach fließt 200 m stromabwärts der Quelle in ein Waldstück Beeinträchtigungen: Trittschäden durch intensive Beweidung mit Rindern Bewertung: mäßig beeinträchtigt

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Dinkheller m

Lage: Rechts-/Hochwert: 2597338/5735636 Höhe: +89 mNN Schutzstatus: NSG Seppenrader Schweiz Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: perennierend Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand; Falllaub; Totholz, Wurzeln Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 5 m2

Gut Katenberg

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596938/5736661 Höhe: +88 mNN Schutzstatus: NSG Katenberg Struktur: Quelltyp: Sturzquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: 15 m unterhalb Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand, Falllaub, Totholz, Wurzeln, Feinmaterial, Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 20 m2

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Vegetation/Nutzung Einzugsgebiet: intensives Grünland, Acker Umfeld: Gebüsch, Laubwald Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/201 O pH-Wert: 6,9-8,3 Leitfähigkeit: 581-878 µS/cm Wassertemperatur: 6,8-14,0 °C Bemerkungen: Quellbach versickert etwa 25 m stromabwärts des Quellmunds Beeinträchtigungen: Trittschäden durch intensive Beweidung mit Rindern Bewertung: geschädigt

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Straße, Grünland, Hühnerhof Umfeld: Laubwald, Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 0412009-01/201 O pH-Wert: 7,3-8,1 Leitfähigkeit: 581-1305 µS/cm Wassertemperatur: 6,8-12,6 °C Bemerkungen: Quellbach bildet ein typisches Tal und liegt in einem Waldstück Beeinträchtigungen: Oberhalb der Quelle wird Oberflächenwasser Bewertung: bedingt naturnah

Trockental

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596924/5736496 Höhe: +89 mNN Schutzstatus: NSG Struktur: Quelltyp: Sickerquelle Schüttung: ganzjährig Sommerquelle: 5 m unter Winterquelle Zahl der Austritte: 1 Substrat: Sand, Falllaub, Totholz, Wurzeln, Feinmaterial Wasser-Land-Verzahnung: groß Sommerbeschattung: hoch Biotopgröße: 20 m2

Deipe Bieke

Lage: Rechts-/Hochwert: 2596527 /5735643 Höhe: +98 mNN Schutzstatus: NSG Deipe Bieke Struktur: Quelltyp: künstlich Sturzquelle Schüttung: perennierend Sommerquelle: entspricht der Winterquelle Zahl der Austritte: 10 (künstlich) Substrat: Sand, Falllaub, Pflanzen, Wurzeln Wasser-Land-Verzahnung: mittel Biotopgröße: 10 m Sommerbeschattung: unbeschattet

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Straße, Grünland, Hühnerhof Umfeld: Laubwald, Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 05/2009-0112010 pH-Wert: 7,3-8,0 Leitfähigkeit: 644-852 µS/cm Wassertemperatur: 9,0-11,4 °C Bemerkungen: -Beeinträchtigungen: keine Bewertung: bedingt naturnah

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker Umfeld: Acker Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-0112010 pH-Wert: 6,9-8,1 Leitfähigkeit: 434-1052 µS/cm Wassertemperatur: 4,5-15,1 °C Bemerkungen: Hohe Abundanz der Gammaridae Beeinträchtigungen: Quellaustritt ist gefasst; kein natürlicher Quelbach Bewertung: geschädigt

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Trogemannsbach

Lage: Rechts-/Hochwert: 2595853/5735865 Höhe: +96 mNN Schutzstatus: -Struktur: Quelltyp: künstliche Sturzquelle Schüttung: intermittierend Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 (künstlich) Substrat: Sand; Falllaub; Totholz, Wurzeln Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: schwach Biotopgröße: 5,5 m2

Reckelsumer Bach

Lage: Rechts-/Hochwert: 2595822/5736161 Höhe: +95 mNN Schutzstatus: -Struktur: Quelltyp: künstliche Sturzquelle Schüttung: perennierend Sommerquelle: entsprich der Winterquelle Zahl der Austritte: 3 (künstlich) Substrat: Sand, Detritus, Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: mittel Biotopgröße: 8,5 m2

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Vegetation/Nutzung Einzugsgebiet: Acker Umfeld: Acker, Hof Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/2010 pH-Wert: 6,9-7,7 Leitfähigkeit: 439-736 µS/cm Wassertemperatur: 5,2-16,5 °C Bemerkungen:-Beeinträchtigungen: Quelle ist gefasst; naturfemer Quellbach, landwirtschaftlich geprägte Flächen im Umfeld Bewertung: geschädigt

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker Umfeld: Laubwald, extensives Grünland Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/2010 pH-Wert: 6,9-7,8 Leitfähigkeit: 431-778 µS/cm Wassertemperatur: 4,9-13,8 °C Bemerkungen: Quellbach bildet ein typisches Tal und liegt in einem Waldstück Beeinträchtigungen: Quelle gefasst, naturfemer Quellbach, landwirtschaftlich geprägte Flächen im Einzugsgebiet Bewertung: geschädigt

Sandbrinker Bach

Lage: Rechts-/Hochwert: 2595445/5736482 Höhe: +90 mNN Schutzstatus: -Struktur: Quelltyp: künstliche Sturzquelle Schüttung: perennierend Sommerquelle: entspricht Winterquelle Zahl der Austritte: 1 (künstlich) Substrat: Beton Sand; Falllaub; Totholz Wasser-Land-Verzahnung: gering Sommerbeschattung: unbeschattet Biotopgröße: 5,0 m2

Steinbach

Lage: Rechts-/Hochwert: 2595866/5738395 Höhe: +92 mNN Schutzstatus: -Struktur: Quelltyp: künstliche Sickerquelle Schüttung: perennierend Sommerquelle: 10 m unterhalb Zahl der Austritte: 3 (künstlich) Substrat: Sand, Detritus, Falllaub Wasser-Land-Verzahnung: mittel Sommerbeschattung: stark Biotopgröße: 12,5 m2

Vegetation/Nutzung Einzugsgebiet: Grünland Umfeld: Wiese, Sträucher Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-0112010 pH-Wert: 7,4-7,6 Leitfähigkeit: 520-889 µS/cm Wassertemperatur: 8,3-13,1 °C Bemerkungen: hohe Abundanz der Gammaridae Beeinträchtigungen: Quelle in Betonrohr gefasst; naturferner Quellbach entlang eines Grabens Bewertung: geschädigt

Vegetation/Nutzung: Einzugsgebiet: Acker, Grünland Umfeld: Sträucher Wasserchemie: Beprobungszeitraum: 04/2009-01/2010 pH-Wert: 7,0-8,1 Leitfähigkeit: 497-889 µS/cm Wassertemperatur: 5,2-16,5 °C Bemerkungen: Quellbach bildet ein typisches Tal und liegt in einem Waldstück Beeinträchtigungen: Hoher Abfluss Bewertung: geschädigt Einleitung stromabwärts Eintrag aus Landwirtschaft

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Zusammenfassung

Quellen im Münsterland (Germany): Beiträge zur Hydrogeologie, Wasserwirtschaft, Ökologie und Didaktik

Folgende Themenbereiche wurden in der vorliegenden Publikation bearbeitet:

Die flächendifferenzierte Berechnung der Wasserhaushaltsgrößen mit dem Ver­fahren nach MEßER (2008) zeigt die Verteilungsmuster der Verdunstung, des Gesamt­und Direktabflusses wie auch des grundwasserbürtigen Abflusses bzw. der Grund­wasserneubildung im Untersuchungsgebiet Baumberge. Es wird deutlich, dass die Grundwasserneubildung als wichtige Wasserhaushaltsgröße in Abhängigkeit von ver­schiedenen Parametern wie dem Niederschlag, den Bodenverhältnissen, dem Klima, der Flächennutzung und der Hangneigung variiert. In den Baumbergen besitzen die Flächennutzung und die Hangneigung den größten Einfluss auf die Verteilung der Grundwasserneubildung im Untersuchungsgebiet. Die Wasserhaushaltsbilanzierung wurde für das Wasserwirtschaftsjahr 2008 und ein langjähriges Mittel durchgeführt. Erste Ergebnisse wurden mit Abflussmessungen verglichen und die Plausibilität des Einzugsgebietes geprüft. Dabei konnte kein Einfluss aufsteigender Tiefenwässer belegt, aber die hydraulische Wirksamkeit der Nottuln-Havixbecker-Aufschiebung nachvoll­zogen werden, da die unterirdischen Einzugsgebiete deutlich von den oberirdischen Wasserscheiden abweichen.

Für das Wasserwirtschaftsjahr Jahr 2008 wird der Abfluss der Quellen mithilfe eines Messnetzes im Untersuchungsgebiet Baumberge ermittelt. Der aus dem gemessenen Abfluss berechnete grundwasserbürtige Abfluss dient als Vergleichsgröße für die Grundwasserneubildungsrate. Aus dem Zusammenhang von grundwasserbürtigem Abfluss der Einzugsgebiete im Kernuntersuchungsgebiet für das Hydrologische Jahr 2008 und der Flächengröße des jeweiligen Einzugsgebiets wird ein Verfahren aufgezeigt, wie unterirdische Einzugsgebiete näherungsweise bestimmt werden können. Für die Einzugsgebiete „Lasbeck" und „Stevern" kann das unterirdische Einzugsgebiet im Vergleich zum oberirdischen Einzugsgebiet als tendenziell größer angenommen . werden.

Die hydrochemischen Untersuchungen der Grund- und Quellwässer fanden im Wasserwirtschaftsjahr 2008 statt. Mehr als 500 Wasserproben von 76 verschiedenen Quellstandpunkten wurden analysiert. Die Untersuchungen ergaben, dass die Quell­wässer im Allgemeinen einen recht ähnlichen Chemismus mit kleinen Variationen aufweisen. Die Hydrochemie des Quellwassers unterliegt anthropogenen und geogenen Einflüssen. Als anthropogene Faktoren kommen Landnutzung jeder Art und Düngung in Frage. Als geogene Einflüsse sind die Beschaffenheit und Lagerung der Gesteinsschich­ten, Hangneigung, Relief, Vegetation, Jahreszeit und Exposition zu nennen. Tiefen­wässer, die anfangs im Arbeitsgebiet vermutet wurden, konnten nicht nachgewiesen werden.

In einer der Quellen der Baumberge - im Berkelquelltopf südöstlich von Billerbeck -wurde aufgrund der jährlich auftretenden sommerlichen Algenblüte die aktuelle

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ökologische Situation untersucht, um Maßnahmen zur Verbesserung seines Zustandes zu formulieren. Dazu wurden morphologische, chemische und biologische Untersuchungen durchgeführt, der Trophiegrad des Sees bestimmt sowie ein Vergleich mit historischen Messwerten durchgeführt. Weiterhin wurden Luftbilder herangezogen, um den Stoff­eintrag aus dem Einzugsgebiet einzuschätzen. Es wurde festgestellt, dass der See aus zwei verschiedenen Grundwasserleitern gespeist wird, in denen verschiedene Redox­bedingungen herrschen. Ein hoher Stickstoffeintrag erfolgt über die für Touristen ausgeschilderte Berkelquelle („Touristenquelle"), deren Einzugsgebiet in den Baum­bergen liegt und die durch einen vollständig nitrifizierten Kluftgrundwasserleiter be­liefert wird. Ein seitlicher Zufluss bringt Phosphor in den See ein. Der Zufluss wird durch einen oberflächennahen Grundwasserleiter gespeist, in dem es bei Staunässe und sauerstoffzehrender Mineralisation von organischer Substanz zu reduzierenden Be­dingungen und der Freisetzung von Ammonium, Mangan, Eisen und Phosphat kommt. Stickstoff und Phosphor sind eutrophierungswirksame Elemente.Die Trophieklassifi­kation des Berkelquelltopfes kennzeichnet ihn als eutrophes Gewässer. In einer Unter­suchung der dominanten Phytoplankter wurden Indikatororganismen für übermäßig ver­schmutzte Gewässer gefunden. Ein Vergleich der aktuellen Messergebnisse mit histori­schen Analysen ergab, dass ein Anstieg des Nährstoffeintrags infolge des Grünlandum­bruchs in den l 960er Jahren stattgefunden hat. Später stellte sich ein neues Gleich­gewicht mit durchgehend erhöhtem Eintrag ein. Der Phosphoreintrag über den Zufluss ist zuvor nicht festgestellt worden.

Die ökologische Qualität der Baumbergequellen wurde naturschutzfachlich bewertet. Hierzu fand von Januar bis März 2008 eine Strukturkartierung und -bewertung an 51 Quellen statt. Im März 2008 folgte eine Bewertung des aquatischen Makrozoobenthos an 16 Standorten. Es zeigte sich, dass die Lebensgemeinschaften im Vergleich zu anderen Untersuchungen an Quellen zwar ähnlich divers sind, ihre Zusammensetzung aber überwiegend als quellfremd, bzw. sehr quellfremd zu bewerten ist. Ein in der natur­schutzfachlichen Praxis oft unterstellter Zusammenhang zwischen hoher faunistischer Diversität und hoher ökologischer Qualität des Lebensraums konnte mit dem angewandten Verfahren daher nicht festgestellt werden. Die Strukturbewertung fällt insgesamt positiver aus als die faunistische Bewertung. Viele Quellen sind naturnah oder bedingt naturnah, und nur wenige erscheinen als stark geschädigt. Obwohl die Struktur­kartierung zum Ziel hat, die Qualität der Quelle als Lebensraum zu bewerten, lässt sich kein Zusammenhang zur faunistischen Bewertung herstellen: Eine strukturreiche Quelle verfügt nicht zwangsläufig über eine quelltypische Artenzusammensetzung. Einzelne Strukturparameter, die sich nicht auf das Umfeld der Quelle sondern auf den eigent­lichen Quellbereich beziehen, sind allerdings signifikant mit der Taxa- und Quell­taxazahl verbunden. Ihnen sollte in dem Bewertungsverfahren mehr Gewicht gegeben werden.

Die Charakterisierung der biozönotischen Strukturen des Makrozoobenthos fand im Frühjahr 2008 an 26 Quellmündern in den Baumbergen statt. Es wurden die Ergebnisse multivariater Statistik mit denen zweier autökologischer Verfahren ver­glichen und bewertet. Die multivariate statistische Untersuchung zeigte, dass die Besiedlung einer Quelle stärker durch die Quellschüttung als von ihrem Quelltypus beeinflusst wurde. Es wurde ein ökologischer Zusammenhang zwischen bestimmten Taxa und Substrattypen festgestellt. So konnten die Habitatgruppen „grobe organische

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Ablagerungen" und „kiesige Sohlstruktur" abgegrenzt werden. Erstere trat stark in Verbindung mit intermittierenden Quellmündern auf. Eine Ausnahme bildete die heterogene Gruppe „keine eindeutige Habitatstruktur", bei der kein ausschlaggebender Besiedlungsfaktor identifiziert werden konnte. Jede Habitatgruppe wies stenotope, für die drei Quelltypen der Baumberge typische Taxa auf. Das autökologische Bewertungs­verfahren nach SCHMEDTJE & COLLING ( 1996) zeigte eine gewisse Übereinstimmung mit den hier gewonnenen Ergebnissen. Das autökologische Verfahren nach T ACHET et al. (2000) („species traits", Arteigenschaften) hingegen konnte nicht für die ökologische Charakterisierung verwendet werden. In größerem Umfang als bei SCHMEDTJE & COLLING (1996) sind hier Taxa autökologisch abweichend eingestuft oder wurden von den Autoren nicht berücksichtigt. Die biozönotische Struktur der Baumberge-Quellen wird im höheren Maße reproduzierbar durch die hier durchgeführte multivariate Analyse abgebildet, da im Gelände direkt gemessene Umweltparameter als Referenz einbezogen werden.

Die Ergebnisse der mikrobiologischen und molekularbiologischen Untersuchungen zeigten in vier untersuchten Quellen eine hohe mikrobielle Diversität, niedrige Bakterienzahlen sowie Hinweise auf eine aktive, grundwassertypische Bakterien­besiedlung. Die größten Ähnlichkeiten wurden zwischen den Quellen Stever rechts und Stever links sowie zwischen Stever rechts und der Arningquelle beobachtet. Mit Aus­nahme der Quelle Lasbeck 1 lagen keine hygienischen Kontaminationen vor. Die Ergebnisse für die Quelle Lasbeck 1 wiesen mit erhöhten Trübungs- und Phosphat­werten, einer sehr hohen mikrobiellen Diversität und einer Belastung mit Fäkalbakterien (E. coli) auf eine anthropogene Beeinflussung hin.

Ergänzende Untersuchungen zur vorhandenen Grundwasserfauna in den Quellen sollten eine erste Klassifizierung der nachweisbaren Tiergruppen ermöglichen. Die Ergebnisse zeigten eine hohe Diversität an 3 Messstellen mit einem hohen Anteil echter (stygobionter) Grundwassertiere. Hinsichtlich der Anzahl und der Zusammensetzung der Besiedlungen traten deutliche Unterschiede zwischen den nordwestlich gelegenen Quellen (Arningquelle, Lasbeck 1) und den südostlichen Quellen Stever rechts und Stever links auf. Auch bezüglich der Grundwasserfauna nahm die Quelle Lasbeck 1 mit einer hohen Artenvielfalt eine Sonderstellung ein.

Die Baumberge im westlichen Münsterland als Fremdenverkehrsgebiet mit zahl­reichen Quellaustritten bieten sich aufgrund des ausgebauten Wegenetzes für quell­bezogene Themenwanderwege an. Für den sensiblen Lebensraum Quelle ist die gezielte Kombination mit dem regionalen Tourismus ein gewagtes Vorhaben. Aber gerade weil viele Grundwasseraustritte dieses Gebietes bereits einer „wilden" Freizeitnutzung unterliegen und diese dadurch gefährdet sind, müssen Möglichkeiten gefunden werden, ihre unbestrittene Schutznotwendigkeit attraktiv zu veranschaulichen. Dies soll durch konkrete Entwürfe von Informationstafeln und Besucherleitsystemen verwirklicht wer­den.

Die Ergebnisse verschiedener Abfragen dieser Arbeit zeigten, dass die Baumberge mit fünf Quellen die Möglichkeit bieten, repräsentativ einen informativen Zugang zu diesem Lebensraum zu schaffen. Bestandsaufnahmen von u.a. Wegenetz und Sehenswürdig­keiten klärten die Rahmenbedingungen für eine interessante Gestaltung von „Quell-

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wanderwegen". Vier private und fünf öffentliche Wanderungen ließen die daraufhin zusammengestellten „Quellwanderwege" bezüglich ihrer Länge testen und in einen zeitlichen Rahmen fassen. Diese Probewanderungen und vier didaktische Exkursionen fanden mit Probanden statt, die diese mittels Fragbögen beurteilten. Zusätzlich lieferten die drei unterschiedlichen Fragbögen auch Informationen zum Wissensstand über Quellen der Teilnehmer. Sie gaben eine Orientierung für die inhaltliche Gestaltung der verschiedenen Konzepte. Wie es möglich ist, mittels Informationstafeln, Besucher­lenkung, Themenwanderwegen, Führungen, Exkursionen und Quellpatenschaften die Schutznotwendigkeit von Quellen darzulegen, Wissen über sie zu vermitteln und das „Naturerlebnis Quelle" zu ermöglichen, ohne einen bleibenden Schaden vor Ort zu verursachen, zeigen einige Beispiele in dieser Arbeit.

Die ökologische Bewertung der Quellen in der Seppenrader Schweiz (Coesfeld, NRW) wurde anhand einer Strukturkartierung, der Makrozoobenthos-Besiedlung sowie der chemischen Quellwassereigenschaften von siedlungsnahen und ländlichen Quellen vorgenommen und dargestellt. Zudem wurden Schutzziele und -maßnahmen formuliert. Für die Quellen der Seppenrader Schweiz können folgende Schlüsse gezogen werden. 1/3 der Quellen zeigt eine bedingt naturnahe Struktur. Diese Quellen befinden sich in einem NSG. Negativ auf die Quellstruktur wirken Fassungen, Trittschäden durch Weidevieh und Mensch sowie Baumaßnahmen. 5 der 18 Quellen zeigen eine quell­typische oder bedingt quelltypische Fauna im beprobten Makrozoobenthos. Diese Quellen liegen alle im ländlichen Umfeld. Bei der Hälfte der Quellen konnte aufgrund ihrer Artenarmut die Bewertung nicht durchgeführt werden. Die Bewertung der Fauna fällt deutlich positiver aus als die der Struktur. Die Siedlungsquellen zeigen hohe Konzentrationen an NaCl und SO/-, die ländlichen Quellen sind hingegen durch hohe N03--Gehalte gekennzeichnet. Quellen im Flachland, wie die der Seppenrader Höhen, sind nicht nur äußerst seltene, sondern auch vielseitige Biotope, die oftmals aufgrund ihrer Unauffälligkeit leicht übersehen werden und in ihrer Existenz besonders bedroht sind. Es besteht bei den hier untersuchten Quellen daher ein dringender Hand­lungsbedarf. Zudem ist ein Umdenken in der breiten Bevölkerung notwendig, damit der ökologische Wert einer Quelle nicht in ihrer Nutzung, sondern in ihrer Natürlichkeit und Reinheit gesetzt wird.

Zwei größere Quellvorkommen im mittleren Ruhrgebiet nördlich Recklinghausen (Vestischer Höhenrücken) und in Castrop-Rauxel (Castroper Hochfläche) werden hinsichtlich ihrer Geologie, Hydrogeologie, Hydrologie und ihres Wasserhaushaltes beschrieben. Die langjährig mittleren Niederschläge sind in den beiden Quellengebieten vergleichbar. Da die Flächennutzung sehr ähnlich ist, sind auch die reale Verdunstungs­und Gesamtabflussrate sehr ähnlich. Ein deutlicher Unterschied ergibt sich bei der Direktabfluss- und bei der Grundwasserneubildungsrate. Während Direktabflussrate und Grundwasserneubildungsrate beim Vestischen Höhenrücken ein Verhältnis von 1: 1 bilden, beträgt dieses Verhältnis bei der Castroper Hochfläche etwa 2: 1. Maßgeblichen Einfluss auf die Grundwasserneubildungsrate haben hier die Böden und die Hang­neigung. Die Baumberge (zentrales Münsterland) weisen dagegen einen sehr viel höheren Anteil landwirtschaftlicher Nutzflächen auf. Wegen des geringen Bebauungs­anteiles ist dort die Verdunstungsrate höher und damit die Gesamtabflussrate geringer als bei den beiden anderen Quellgebieten. Durch die weitverbreiteten bindigen Böden in Kombination mit der sehr hohen Hangneigung ist die Direktabflussrate relativ hoch und die Grundwasserneubildungsrate geringer als bei dem Vestischen Höhenrücken und der Castroper Hochfläche.

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Abstract

Springs of the Münsterland (Germany): Observations on hydrogeology, water supply and management,

ecology and didactics

The following themes are discussed within this publication:

The area-specific calculations on the water balance results according to Meßer method (2008) show the distribution patterns of evaporation, the total and direct outflow as well as the outflow into ground water or, respectively, the ground water recharge in the investigated area of Baumberge. lt is evident that the ground water recharge, an important figure in the water balance, is subject to variation according to many different parameters, e.g. precipitation, soil conditions, climate, land use and surface gradient. In Baumberge, the biggest influences on the distribution of ground water recharge figures are land use and gradient. W ater balance figures were collected for the hydrological year 2008 and for a long-term average. Preliminary results were compared to outflow measurements and the verisimilitude of the investigated area was ascertained. This did not give evidence for any influence of rising deep ground water, but hinted at the hydraulic effectiveness of the Nottuln-Havixbeck thrust fault, since the subsurface watersheds gave distinctly different figures from the watersheds above ground.

For the hydrological year 2008, the outflow of the springs was measured with the help of a measurement grid in the investigated area of Baumberge. The outflow of the springs, which was calculated via the measured outflow, was used as reference for ground water recharge. From the correlation between the springs outflow of the watershed of the intensive investigation area for the hydrological year 2008 and the area of the watershed, a method was developed through which the subsurface watershed area can be approximated. For the watersheds of "Lasbeck" and "Stevern", the subsurface watershed can be assumed to be larger by trend than the above ground watershed.

Hydrochemical investigations for ground- and spring water were done in the hydrological year 2008 . Over 500 water samples from 76 different springs were analyzed. The analysis showed that the spring waters possess largely similar chemism, with only slight differences. The chemism of the spring waters are subject to anthropogenic as well as geological influences. Anthropogenie factors are land use of any kind as well as fertilization. Geological influences are composition and position of rock formations, relief, vegetation, season and exposition. Deep ground water which were at first assumed to lie in the investigated area could not be proven to exist.

Because of the algae bloom that appears every summer, one of the springs of the Baumberge, the Berkelquelltopf south-east of Billerbeck, was subjected to an investigation of the current ecological situation, with hopes of formulating ideas for improving its condition. To accomplish this, morphological, chemical and biological measurements were taken, the trophic level of the lake was determined, and the measurements were compared to historical data. In addition, aerial photographs were used to approximate the input of chemical substances from the watershed. lt was determined that the lake is being spring-fed by two different ground water carriers,

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which have differing redox situation. The Berkelquelle, which is signposted for tourists ("tourist spring"), is responsible for a high input of nitrate. Its watershed lies in the Baumberge, and it is fed by a completely nitrified fractured ground water body. A side inflow carries phosphor into the lake. The inflow is being fed by a near surface ground water body, in which stagnant moisture and oxygen depleting mineralization of organic matter lead to a reductive environment and the release of ammonium, manganese, iron and phosphate. Nitrate and phosphor can lead to eutrophication. The trophic classification of the Berkelquelltopf is that of a eutrophic lake. An investigation into the dominant phytoplankton showed indicator organisms for heavy polluted water. Comparison of recent measurements with historical data showed an increase in the input of nutrients caused by the grassland depletion in the 1960s. Later, a new equilibrium was reached with higher input. The phosphate input via the inflow had not been analyzed before.

The ecological quality of the springs in Baumberge was evaluated in terms of nature conservation. For this, structural mapping and -evaluation was undertaken at 51 springs between January and March 2008. In March 2008, a subsequent evaluation of the macrozoological benthos was undertaken at 16 sites. lt was shown that the symbiotic communities are similar in their diversity to those found at different springs, but are made up of species atypical or highly atypical for springs. The in nature conservation often cited link between a high diversity of fauna and a high ecological quality of the associated habitat could therefore not be found via the methods used. The structural evaluation is overall more positive than the evaluation of the fauna. Most springs are natural or near-natural, and only a few of them appear to have been highly marred. Even though the structural mapping was undertaken to assess the quality of the spring as a habitat, there is no discernible correlation with the faunistic evaluation: a highly structured spring is not necessarily a habitat for those species that are usually associated with springs. Structural parameters that are not associated with the larger area of the spring, but rather with the spring itself, are, on the other hand, highly correlated with the number of taxa in general and that of taxa associated with springs. They should receive a higher weighting in the evaluation.

The characterization of the biocoenotic structures of the macrozoological benthos was undertaken at 26 spring mouths in the Baumberge in the spring of 2008. The results of multivariate statistics were compared to and evaluated against two species ecological methods. The multivariate statistical analysis showed that the populating of a spring is influenced to a much stronger degree by the efflux of water than by the type of the spring. An ecological correlation between certain taxa and certain types of substrate was found. This way, the habitat groups "coarse organic deposits" and "pebbly sole structure" could be differentiated. The former was highly associated with intermittent spring mouths. An exception was the heterogenous group "no clear habitat structure", in which no crucial factor for how the spring was populated could be determined. Each habitat group showed stenotopic taxa typical for the three spring types of the Baumberge. The autecological evaluation method after Schmedtje and Colling (1996) showed some agreement with the results presented here. The autecological method after Tachet et al. (2000) (species traits) could not be used for the ecological characterization. Here, to a larger extent than they were by Schmidtje and Colling, the taxa are graded as more autecologically differing or were not considered by the authors. The biocoenotic

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structure of the Baumberge springs becomes more reproducible through the applied multivariate analysis, since ecological parameters taken in the field are being included as reference.

The results of microbiological and molecular biological analysis showed a high microbiological diversity, low numbers of bacteria as well as hints towards an active bacterial colonization typical of ground water in four of the springs analyzed. The highest similarities were found between the springs "Stever right" and "Stever left" as well as between "Stever right" and "Arningquelle". There were no contaminations of hygiene, except in the spring "Lasbeck 1 ". The results for "Lasbeck 1" showed heightened turbidity and phosphate values, a very high diversity of microbes and a contamination with E. coli, which hints at an anthropogenic influence.

Subsequent analysis of the ground water fauna of the springs were made to enable a preliminary classification of the animal groups found. The results showed a high diversity at 3 of the analyzed sites, with a high percentage of genuine (stygobiotic) ground water animals. The number and composition of colonies showed a high distinction between the north-westerly springs (Arningquelle, Lasbeck 1) and the south­easterly springs (Stever left and Stever right). Considering the ground water fauna, the spring Lasbeck 1 took an exceptional position.

The Baumberge, in the western Münsterland, is a tourist region with several over-ground springs and a well developed path system, which makes it ideal for spring-themed walks. Springs are a sensitive habitat, which turns combining them with regional touristic efforts into a potentially risky business. But since a lot of the springs of the region are already subjected to an unregulated recreational use, which puts them at a high risk, efforts should be made to illustrate their unquestionable need for protection in an attractive way. There are plans to accomplish this through the design of information boards and visitor pathways.

The ecological evaluation of the springs in the Seppenrader Schweiz (Coesfeld, NRW) was done via structural mapping, macrozoological benthos populations and the hydrochemical analysis of spring water, for both rural springs and those nearer to residential areas. Furthermore, conservation goals and methods were formulated. The following conclusions can be made for the springs of the Seppenrader Schweiz. 1/3 of the springs show a somewhat natural structure. These springs lie in a nature reserve. Spring water collections, being stepped on or over by animals and humans as well as building acti vities all have negative effects on the spring' s structure. 5 of the 18 springs showed a typical or somewhat typical fauna in the samples taken from the macrozoological benthos. These were all springs in rural areas. For half of the springs, an evaluation was made impossible by the sheer lack of species found. The evaluation of the fauna is a lot more positive than that of the structure. Those springs that are near to residential areas show high concentrations of N aCl and S04

2-, the rural springs are

characterized by high levels of N03-. Lowland springs, like those of the Seppenrader Höhen, are rare as well as varied biotopes which are often overlooked because of their inconspicuousness and are thus highly endangered in their very existence. The springs analyzed herein show a high need for immediate action. Furthermore, there needs tobe a

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change in perspective among the populace, shifting its appreciation of a spring from the spring' s usefulness to its naturalness and purity.

Two larger spring reservoirs in the central Ruhrgebiet north of Recklinghausen (Vesti­scher Höhenrücken) and Castrop-Rauxel (Castroper Höhenfläche) are characterized as to their geology, hydrogeology, hydrology and water balance. The long-term average rainfall is comparable in both regions. Since land use is also similar, the factual evaporation and outflow rates are very similar. A pronounced difference can be seen in the direct outflow rate and the rate of ground water recharge. While the direct outflow rate and the ground water recharge rate show a ratio of 1: 1 for the V estische Höhenrücken, the ratio for the Castroper Höhenflächen is 2: 1. Ground water recharge is highly influenced by soils and gradient. The Baumberge (central Münsterland) on the other hand show a higher rate of agricultural land use. Because of the lower density of settlement, the evaporation rate is higher than that of the other two spring reservoirs, causing the outflow rate to be lower. The high ratio of cohesive soils, combined with the high gradient, results in the direct outflow rate being quite high, and the ground water recharge rate being lower than that of the Vestische Höhenrücken and the Castroper Höhenfläche.

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ISSN 0175-3495